Water Availability and minimum operating volume study for channel TEHUANTEPEC-2015

ESTUDIO DISPONIBILIDAD MEDIA
ANUAL DE AGUA SUPERFICIAL (Dma) Y
VOLUMEN MÍNIMO DE AGUA
REQUERIDO ANUALMENTE (Vmar) PARA
OPERAR EL “CANAL DE
TEHUANTEPEC”
DICIEMBRE, 2014
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

TRADECO INGENIERÍA, S.A. de C.V.
Av. Insurgentes Sur # 1647, Local D. Col. San José de Insurgentes. Delegación Benito Juárez
C.P. 03010 México, D.F.
Tel.: (52-55) 5482 7600
Página i
HOJA DE FIRMAS DEL ESTUDIO DE DISPONIBILIDAD MEDIO ANUAL DE
AGUA SUPERFICIAL (Dma) Y VOLUMEN MÍNIMO DE AGUA REQUERIDO
ANUALMENTE (Vmar) PARA OPERAR EL “CANAL DE TEHUANTEPEC”.
DESARROLLADO POR TRADECO INGENIERÍA S.A. DE C.V.
M.C. Carlos Andrés
Castaño Vargas
Ing. Armando Alberto
Herrera Barrientos
Elaboró. Revisó. Vo. Bo.
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página ii
ÍNDICE
1 ANTECEDENTES......................................................................................................13
2 OBJETIVOS................................................................................................................14
2.1 GENERAL............................................................................................................14
2.2 ESPECÍFICOS.....................................................................................................14
3 ALCANCES.................................................................................................................15
3.1 Volumen Mínimo Requerido Anualmente (Vmar)...........................................15
3.2 Ubicación estratégica e inamovible de la Cámara alta, en dirección a la
Región de Veracruz ........................................................................................................15
4 ZONA DE ESTUDIO..................................................................................................16
4.1 DELIMITACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO .............................................17
4.1.1 CONCEPTOS TÉCNICOS DE LA DELIMITACIÓN ............................17
4.1.2 REGIONES HIDROLÓGICAS..................................................................18
4.1.3 CUENCAS HIDROLÓGICAS QUE APORTAN A LAS RUTAS DE
NAVEGACIÓN...........................................................................................................19
5 CARACTERÍSTICAS DE LA ZONA DE ESTUDIO.............................................20
5.1 TOPOGRAFÍA ....................................................................................................20
5.1.1 CONTINUO DE ELEVACIONES MEXICANO V 3.0 DEL INEGI......20
5.2 REGIONALIZACIÓN, CON RESPECTO AL CONTINUO DE
ELEVACIONES MEXICANO V 3.0............................................................................21
5.2.1 CARTAS TOPOGRÁFICAS DEL INEGI ................................................23
5.2.1.1 Seleccionar las cartas topográficas que influyen en las rutas de
navegación y volumetría............................................................................................25
5.2.1.2 Perfiles longitudinales de las Rutas de Navegación................................26
5.3 GEOLOGÍA .........................................................................................................29
5.3.1 TIPO DE ROCA...........................................................................................30
5.3.2 ORIGEN GEOLÓGICO..............................................................................34
5.3.2.1 Descripción de los Orígenes....................................................................35
5.4 ESCALA DE TIEMPO GEOLÓGICO .............................................................36
5.4.1 CONDICIONES GEOLÓGICAS EN LA ZONA DE ESTUDIO, TALES
COMO: FALLAS, FRACTURAS Y MINAS...........................................................38
5.5 TIPO DE SUELO.................................................................................................39
5.5.1 DESCRIPCIÓN DE LOS TIPO DE SUELO EN LA ZONA DE
ESTUDIO.....................................................................................................................41
5.6 USO DEL SUELO Y VEGETACIÓN ...............................................................48
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página iii
5.6.1 DESCRIPCIÓN DE LOS TIPO DE SUELO EN LA ZONA DE
ESTUDIO.....................................................................................................................50
5.7 HIDROGRAFÍA. .................................................................................................64
5.7.1 ESCURRIMIENTO Y DISPONIBILIDAD MEDIA ANUAL DE AGUA
SUPERFICIAL............................................................................................................65
5.7.1.1 Región de Veracruz denominada así en el presente estudio, pero
oficialmente es parte de la “Región Hidrológica No. 29 Coatzacoalcos”.................65
5.7.1.2 Región de La Sierra denominada así en el presente estudio, pero
oficialmente es parte de la “Región Hidrológica No. 29 Coatzacoalcos”.................69
5.7.1.3 Región de Oaxaca, denominada oficialmente como “Región Hidrológica
No. 22 Tehuantepec”.................................................................................................71
5.7.1.4 Valores Escurrimiento y Disponibilidad Media Anual Observados en las
Estaciones Hidrometeorológicas de control. .............................................................75
5.7.1.5 Distribución del Gasto Medio Mensual Observado de la Estación
Hidrometeorológica “Paso Arnulfo”, en la Región de La Sierra ..............................76
5.7.1.6 Distribución del Gasto Mínimo Absoluto, y Mínimo Promedio Mensual
Observado de la Estación Hidrometeorológica “Paso Arnulfo”, en la Región de La
Sierra .................................................................................................................80
5.8 PRECIPITACIÓN...............................................................................................84
5.8.1 DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE LA PRECIPITACIÓN MEDIAL
ANUAL EN LA ZONA DE ESTUDIO .....................................................................84
5.8.2 DISTRIBUCIÓN TEMPORAL DE LA PRECIPITACIÓN MEDIA
DIARIA EN LA REGIÓN DE LA SIERRA.............................................................85
5.9 EVAPORACIÓN .................................................................................................88
5.1 DEMANDA Y CONSUMO ANUAL DE ENERGÍA ELÉCTRICA, PARA EL
ESCENARIO DE: OPERACIÓN DE CÁMARAS, POR MEDIO DE BOMBEO DE
AGUA...............................................................................................................................89
6 DISEÑO Y CARACTERÍSTICAS DEL CANAL DE TEHUANTEPEC .............90
6.1 BARCO DE DISEÑO ..........................................................................................91
6.2 GEOMETRÍA DEL CANAL..............................................................................92
6.2.1 GEOMETRÍA DEL CANAL EN LÍNEA RECTA ...................................92
6.2.1.1 Secciones de canales recomendados por la PIANC, IAHC y USACE ...92
6.2.1.2 Sección transversal propuesta de 75 m de ancho para un carril..............95
6.2.1.3 Sección transversal propuesta de 200 m de ancho para dos carriles.......96
6.2.2 GEOMETRÍA DEL CANAL EN CURVAS Y SU RESPECTIVO
TALUD ........................................................................................................................97
6.2.2.1 Secciones y taludes de canales recomendados por la PIANC, IAHC y
Geverment Canada. ...................................................................................................97
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página iv
6.2.2.2 Sección transversal de 110 m de ancho, para un carril .........................100
6.2.2.3 Sección transversal de 270 m de ancho, para 2 carriles........................100
6.3 GEOMETRÍA DE LA CÁMARA TIPO .........................................................101
6.3.1 GEOMETRÍA DE LA CÁMARAS TIPO SIN TINAS..........................101
6.3.1.1 Cámara tipo de altura 38 m, sin tinas....................................................101
6.3.1.2 Cámara tipo de altura 45 m, sin tinas....................................................101
6.3.2 PROCESO DE LAS TINAS Y PORCENTAJE DE AHORRO.............102
6.3.2.1 Proceso de vaciado y llenado de las tinas para una cámara tipo de 38 m
de altura. ...............................................................................................................102
6.3.2.2 Proceso de vaciado y llenado de las tinas para una cámara tipo de 45 m
de altura. ...............................................................................................................103
6.3.3 TIEMPO ESTIMADO DE UN CICLO PARA ELEVAR/DESCENDER
UN BUQUE DE DISEÑO EN LA CÁMARA TIPO..............................................104
6.3.4 GEOMETRÍA DE LA CÁMARA TIPO, CON DOS TINAS ................105
6.3.4.1 Cámara tipo de 38 m de altura, con dos tinas........................................105
6.3.4.2 Cámara tipo de 45 m de altura, con dos tinas........................................105
6.3.5 GEOMETRÍA DE LA CÁMARA TIPO, CON TRES TINAS ..............106
6.3.5.1 Cámara tipo de 38 m de altura, con tres tinas. ......................................106
6.3.5.2 Cámara tipo de 45 m de altura, con tres tinas. ......................................106
6.1 PERFIL LONGITUDINAL DE LAS RUTAS DE NAVEGACIÓN CON LOS
NIVELES DEL FONDO DE CANAL ........................................................................107
6.1.1 PERFILES LONGITUDINALES DEL TERRENO NATURAL Y
NIVELES DEL FONDO DE CANAL A UNA ALTURA MÁXIMA EN LA
REGIÓN DE LA SIERRA DE 75 M.......................................................................107
6.1.1.1 Perfil longitudinal de la Ruta 1, con el fondo del canal a una elevación de
75 m ...............................................................................................................107
75 m ...............................................................................................................108
75 m ...............................................................................................................108
75 m ...............................................................................................................109
6.1.2 PERFILES LONGITUDINALES DEL TERRENO NATURAL Y
NIVELES DEL FONDO DE CANAL A UNA ALTURA MÁXIMA EN LA
REGIÓN DE LA SIERRA DE 50 M.......................................................................109
50m ...............................................................................................................109
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página v
50m ...............................................................................................................110
50m ...............................................................................................................110
50m ...............................................................................................................111
6.1 OBRAS ADICIONALES PARA RETENER EL AGUA Y GARANTIZAR
EL SUMINISTRO CONSTANTE PARA LA OPERACIÓN DE LAS ESCLUSAS ...
.............................................................................................................................112
7 METODOLOGÍA .....................................................................................................113
7.1 VOLUMEN MÍNIMO DE AGUA REQUERIDO ANUALMENTE (Vmar)
PARA LA OPERACIÓN DEL CANAL.....................................................................114
7.2 DISPONIBILIDAD MEDIA ANUAL DE AGUAS SUPERFICIALES .......115
7.2.1 COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO................................................117
7.3 DEMANDA O POTENCIA ELÉCTRICA PARA BOMBEAR EL AGUA.118
7.4 PRESAS DE RETENCIÓN Y REGULACIÓN..............................................118
8 RESULTADOS..........................................................................................................119
8.1 VOLUMEN MÍNIMO DE AGUA REQUERIDO ANUALMENTE (Vmar)
PARA LA OPERACIÓN DEL CANAL TEHUANTEPEC .....................................119
8.1.1 SECCIÓN TRANSVERSAL DE 75 M DE ANCHO,
CORRESPONDIENTE A UN CARRIL.................................................................119
8.1.1.1 SIN USO DE TINAS, equivalente a un ahorro del 0% del agua..........119
8.1.1.2 CON EL USO DE DOS TINAS, equivalente a un ahorro del 50% de
agua ...............................................................................................................121
8.1.1.3 CON EL USO DE TRES TINAS, equivalente a un ahorro del 60% de
agua ...............................................................................................................123
8.1.2 RESUMEN DE RESULTADOS DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL 75
M DE ANCHO DE UN SOLO CARRIL ................................................................125
8.1.3 RESUMEN DE RESULTADOS DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL DE
75 M DE ANCHO PARA UN CARRIL CON RESPECTO A CADA RUTA
ANALIZADA.............................................................................................................127
8.1.4 SECCIÓN TRANSVERSAL DE 200 M DE ANCHO
CORRESPONDIENTE A DOS CARRILES..........................................................129
8.1.4.1 SIN EL USO DE TINAS, equivalente a un ahorro del 0% de agua .....129
8.1.4.2 CON EL USO DE DOS TINAS, equivalente a un ahorro del 50% de
agua ...............................................................................................................131
8.1.4.3 CON EL USO DE TRES TINAS, equivalente a un ahorro del 60% de
agua ...............................................................................................................133
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página vi
8.1.5 RESUMEN DE LOS RESULTADOS DE SECCIÓN TRANSVERSAL
200 M DE ANCHO PARA DOS CARRILES.........................................................135
8.1.6 RESUMEN DE LOS RESULTADOS DE LA SECCIÓN
TRANSVERSAL 200 M DE ANCHO PARA DOS CARRILES CON RESPECTO
A CADA RUTA ANALIZADA................................................................................137
8.2 DISPONIBILIDAD MEDIA ANUAL DE AGUAS SUPERFICIALES (Dma)...
.............................................................................................................................139
8.2.1 ÁREA DE APORTACIÓN A LA CUENCA (At) ...................................139
8.2.2 PRECIPITACIÓN MEDIA ANUAL POR CUENCA (P) ......................140
8.2.3 IDENTIFICACIÓN DEL PARÁMETRO “K” O COEFICIENTE DEL
TIPO Y USO DEL SUELO ......................................................................................141
8.2.4 COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO (Ce)........................................142
8.2.5 VOLUMEN MEDIO ANUAL DE ESCURRIMIENTO (Vmae)..............143
8.2.6 VALIDACIÓN DE LOS VOLÚMENES ANUALES DE
ESCURRIMIENTO (Vmae) .......................................................................................144
8.2.6.1 Mapa de Validación del Volumen Medio Anual de Escurrimiento (Vmae).
...............................................................................................................144
8.2.6.2 Perfil de Validación del Volumen Medio Anual de Escurrimiento (Vmae)
de Observados Vs Calculados .................................................................................145
8.2.7 VOLUMEN MEDIO ANUAL DE AGUA COMPROMETIDA (Vcom).146
8.2.7.1 Perfil con los valores del Volumen Medio Anual de Agua Comprometida
(Vcomp) ...............................................................................................................146
8.2.8 DISPONIBILIDAD MEDIA ANUAL DE AGUA SUPERFICIAL.......147
8.1 CUADRO FRIO DEL VOLUMEN DISPONIBILIDAD VS REQUERIDO
MEDIO ANUAL EN LA REGIÓN DE LA SIERRA................................................149
8.2 POTENCIA DE LAS BOMBAS DE AGUA, CONSUMO DE ENERGÍA
ELÉCTRICA, Y ESTIMADO DEL COSTO OPERATIVO ANUAL ....................150
8.3 GARANTIZAR LA OPERACIÓN, POR MEDIO DE LAS PRESAS DE
RETENCIÓN Y REGULACIÓN................................................................................152
9 CONCLUSIÓN Y RECOMENDACIÓN................................................................154
10 REFERENCIAS ........................................................................................................156
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página vii
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Zona de Estudio ....................................................................................................16
Figura 2. Regiones Hidrológicas en la Zona de Estudio ......................................................18
Figura 3. Cuencas Hidrológicas en la Zona de Estudio........................................................19
Figura 4. Continúo de Elevaciones Mexicano 3.0................................................................20
Figura 5. Regionalización en la Zona de Estudio.................................................................22
Figura 6. Cartas topográficas de la República de los Estados Unidos Mexicanos, dentro de
la zona de estudio. ................................................................................................................23
Figura 7. Cartas topográficas en escala 1:50,000 utilizadas en el proyecto preliminar y
programa AUTOCAD CIVIL 3D.........................................................................................26
Figura 8. Perfil longitudinal del terreno natural de la Ruta de Navegación 1 ......................27
Figura 9. Perfil longitudinal del terreno natural de la Ruta de Navegación 2 ......................27
Figura 10. Perfil longitudinal del terreno natural de la Ruta de Navegación 3 ....................27
Figura 11. Perfil longitudinal del terreno natural de la Ruta de Navegación 4 ....................28
Figura 12. Tipos de Rocas en la “Zona de Estudio”.............................................................30
Figura 13. Origen Geológico................................................................................................34
Figura 14. Períodos Geológicos en la Zona de Estudio........................................................36
Figura 15. Ubicación de Fallas, Fracturas, Dolinas y Minas................................................38
Figura 16. Tipo de suelo en la Zona de Estudio...................................................................39
Figura 17. Unidad de Suelo “Acrisol”..................................................................................41
Figura 18. Unidad de Suelo “Cambisol”. .............................................................................42
Figura 19. Unidad de Suelo “Feozem”.................................................................................42
Figura 20. Unida de Suelo “Gleysol”...................................................................................43
Figura 21. Unidad de “Lutisol”. ...........................................................................................44
Figura 22. Unidad de Suelo “Luvisol” .................................................................................44
Figura 23. Unidad de Suelo “Nitosol”..................................................................................45
Figura 24. Unidad de Suelo “Regosol” ................................................................................46
Figura 25. Unidad de Suelo “ Solochank”............................................................................46
Figura 26. Unidad de Suelo “Vertisol”................................................................................47
Figura 27. Uso del Suelo y Vegetación ................................................................................48
Figura 28. Agricultura de humedad......................................................................................50
Figura 29. Agricultura de Riego...........................................................................................51
Figura 30. Agricultura Temporal..........................................................................................52
Figura 31. Área sin vegetación.............................................................................................52
Figura 32. Área Urbana ........................................................................................................53
Figura 33. Bosque Cultivado................................................................................................53
Figura 34. Bosque de Encino................................................................................................54
Figura 35. Bosque de Pino....................................................................................................55
Figura 36. Bosque Mesófilo de Montaña .............................................................................56
Figura 37. Pastizal Cultivado................................................................................................57
Figura 38. Pastizal Inducido.................................................................................................57
Figura 39. Sabana .................................................................................................................59
Figura 40. Selva Baja Caducifolia........................................................................................60
Figura 41. Selva Mediana Perennifolia ................................................................................61
Figura 42. Selva Alta Perennifolia .......................................................................................62
Figura 43. Tular (VT)............................................................................................................63
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página viii
Figura 44. Vegetación de Dunas Costera .............................................................................63
Figura 45. Red Hidrológica, presas y posible ubicación de esclusas ...................................64
Figura 46. Área de aportación en la Región Veracruz .........................................................65
Figura 47. Área de aportación en la Región de La Sierra.....................................................69
Figura 48. Área de aportación en la Región de Oaxaca .......................................................71
Figura 49. Ubicación de las Estaciones Hidrometeorológicas y Esclusas. Todas las unidades
están en Hm3
/año ó Millm3
/año............................................................................................75
Figura 50. Distribución del Gasto Medio Mensual en la estación “Paso Arnulfo”..............76
Figura 51. Distribución del Gasto Mínimo Absoluto, y Mínimo Promedio Mensual en la
estación “Paso Arnulfo” .......................................................................................................80
Figura 52. Gasto Mínimo y Máximo Mensual Observado en la Estación “Paso Arnulfo”, de
1966 a 1972 ..........................................................................................................................81
1973 a 1980 ..........................................................................................................................82
1981 a 1985 ..........................................................................................................................83
Figura 55. Distribución espacial de la Precipitación Media Anual en la zona de estudio....84
Figura 56. Ubicación de la estación climatológica “Matías Romero” .................................85
Figura 57. Precipitación Promedio Mensual, Máxima Mensual y Máxima Diaria..............86
Figura 58. Distribución del Gasto Medio Mensual en la estación “Matías Romero” ..........87
Figura 59. Distribución espacial de la Evaporación Media Anual en la zona de estudio ....88
Figura 60. Tarifas generales en alta tensión .........................................................................89
Figura 61. Dimensiones del Barco de Diseño ......................................................................91
Figura 62. Parámetros para determinar el ancho de diseño para uno, o dos carriles............93
Figura 63. Sección transversal del canal en rectas de 75 m de ancho propuesto para un carril
..............................................................................................................................................95
Figura 64. Sección transversal del canal en rectas de 200 m de ancho propuesta para dos
carriles ..................................................................................................................................96
Figura 65. Sección transversal del canal en curvas de 110 m de ancho para un carril
propuesto ............................................................................................................................100
Figura 66. Sección transversal del canal en curvas de 270 m de ancho para dos carriles
propuestos...........................................................................................................................100
Figura 67. Cámara tipo de altura 38 m, sin tinas de reutilización de agua.........................101
Figura 68. Cámara tipo de altura 45 m, sin tinas de reutilización de agua.........................101
Figura 69. Proceso de Vaciado y llenado de la cámara tipo de 38 m de altura, con dos y tres
tinas de ahorro de agua.......................................................................................................102
Figura 70. Proceso de Vaciado y llenado de la cámara tipo de 45 m de altura, con dos y tres
tinas de ahorro de agua.......................................................................................................103
Figura 71. Ciclo de esclusa entre embarcación y embarcación..........................................104
Figura 72. Cámara tipo de 38 m de altura, con dos tinas de ahorro de agua......................105
Figura 73. Cámara tipo de 45 m de altura, con dos tinas de ahorro de agua......................105
Figura 74. Cámara tipo de 38 m de altura, con tres tinas de ahorro de agua......................106
Figura 75. Cámara tipo de 45 m de altura, con tres tinas de ahorro de agua......................106
Figura 76. Perfil longitudinal del terreno natural de la ruta 1, y elevación máxima del fondo
del canal a 75 m..................................................................................................................107
del canal a 75 m..................................................................................................................108
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página ix
del canal a 75 m..................................................................................................................108
del canal a 75 m..................................................................................................................109
del canal a 50 m..................................................................................................................110
del canal a 50 m..................................................................................................................110
del canal a 50 m..................................................................................................................111
del canal a 50 m..................................................................................................................111
Figura 84. Ubicación geográfica de las dos Presas Preliminares Propuestas.....................112
Figura 85. Componentes del Canal Tipo............................................................................113
Figura 86. Componentes de la Cámara Tipo......................................................................113
Figura 87. Total del Volumen Mínimo de Agua Requerido Anualmente (Vmar) por Ruta de
Navegación a un ancho de 75 m.........................................................................................126
Figura 88. Volumen Mínimo de Agua Requerido Anualmente (Vmar) en la Región de La
Sierra por Ruta de Navegación a un ancho de 75 m...........................................................126
Figura 89. Volumen Mínimo de Agua Requerido por ruta de navegación analizada y una
elevación máxima del canal en la Región de La Sierra de 75 m., y con Cámaras Tipo de 45
m de altura ..........................................................................................................................127
Figura 90. Volumen Mínimo de Agua Requerido por ruta de navegación analizada, a una
elevación máxima del canal en la Región de La Sierra de 50 m., y con Cámaras Tipo de 38
m de altura ..........................................................................................................................128
Figura 91. Total del Volumen Mínimo de Agua Requerido Anualmente (Vmar) por Ruta de
Navegación a un acho de 200 m.........................................................................................136
Figura 92. Volumen Mínimo de Agua Requerido Anualmente (Vmar) en la Región de La
Sierra por Ruta de Navegación a un ancho de 200 m.........................................................136
Figura 93. Volumen Mínimo de Agua Requerido por ruta de navegación analizada, a una
elevación máxima del canal en la Región de La Sierra a 75 m, y con 5 Cámaras Tipo de 45
m de altura ..........................................................................................................................137
Figura 94. Volumen Mínimo de Agua Requerido (Vmar), por ruta de navegación analizada, a
una elevación máxima del canal en la Región de La Sierra a 50 m, y con 5 Cámaras Tipo de
38 m de altura .....................................................................................................................138
Figura 95. Validación de datos Observados Vs Calculados en la ubicación geográficas de
las estaciones. .....................................................................................................................144
Figura 96. Grupo de perfiles longitudinales de las rutas de navegación analizadas, con su
respectivo Volumen Medio Anual de Escurrimiento (Vmae)...............................................145
Figura 97. Perfiles de Rutas de navegación analizadas, con su respectivo Volumen Medio
Anual de Agua Comprometida...........................................................................................146
Figura 98. Disponibilidad Media Anual (Dma) calculada, por Región y Ruta de Navegación
analizada.............................................................................................................................148
Figura 99. Disponibilidad Media Anual de Agua Superficial Vs el Volumen Mínimo de
Agua Requerido Anualmente, por Altura de Cámara Tipo, Cantidad de Tinas, y Rutas de
Navegación Analizadas ......................................................................................................149
Figura 100. Distribución del Gasto Medio Mensual en la Región de La Sierra.................153
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página x
Figura 101. Disponibilidad Media Anual (Dma) y Volumen Mínimo de Agua Requerido
Anualmente (Vmar), a equivalentes de Gasto Medio en la Región de La Sierra .................153
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página xi
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Cuencas Hidrológicas en la Zona de Estudio.........................................................19
Tabla 2. Representatividad en función del área, para cada Región en la “Zona de Estudio”
..............................................................................................................................................21
Tabla 3. Cartas topográficas utilizadas en el proyecto preliminar .......................................24
Tabla 4. Tipo de Roca identificada en la “Zona de Estudio” ..............................................32
Tabla 5. Tipo de Roca agrupada...........................................................................................32
Tabla 6. Clasificación de las rocas y composición mineralógica.........................................33
Tabla 7. Clasificación de las Rocas en función de su origen en la “Zona de Estudio”........35
Tabla 8. Escala del tiempo Geológico utilizada por el INEGI.............................................37
Tabla 9. Superficie por tipo de suelo en la Zona de Estudio................................................40
Tabla 10. Uso del Suelo y Vegetación .................................................................................49
Tabla 11. Resumen de valores en miles de Disponibilidad Media Anual de Agua Superficial
en la Región 29.....................................................................................................................66
Tabla 12. Estación hidrometeorológica “Las Perlas”...........................................................67
Tabla 13. Estación hidrometeorológica “Paso Arnulfo” ......................................................68
Tabla 14. Estación hidrometeorológica “Paso Arnulfo” ......................................................70
Tabla 15. Resumen de valores en miles de Disponibilidad Media Anual de Agua Superficial
en la Región 22.....................................................................................................................72
Tabla 16. Estación hidrometeorológica “Ixtepec”................................................................73
Tabla 17. Estación hidrometeorológica “Chicapa” ..............................................................74
Tabla 18.Gasto Medio Diario Observado en la Estación “Paso Arnulfo”, de 1966 a 1972.77
Tabla 19. Gasto Medio Diario Observado en la Estación “Paso Arnulfo”, de 1973 a 1980 78
Tabla 20. Gasto Medio Diario Observado en la Estación “Paso Arnulfo”, de 1981 a 1985 79
Tabla 21. Normales climatológicas en la estación “Matías Romero” ..................................86
Tabla 22. Ancho adicional a la sección transversal del canal en rectas ...............................92
Tabla 23. Ancho de rebaso por distancia de rebaso en tráfico de dos carriles (j) ................93
Tabla 24. Margen de los bancos (k) .....................................................................................93
Tabla 25. Ancho de Maniobra del canal, en función del barco de diseño (l).......................93
Tabla 26. Anchos en rectas y Altura de diseño recomendada por la normatividad Vs la
realidad/propuesta de canales...............................................................................................94
Tabla 27. Características mecánicas de las Rocas y Suelos .................................................97
Tabla 28.Pendiente recomendada de los Taludes.................................................................98
Tabla 29. Radios de giro recomendados para una velocidad de 10 nudos ...........................99
Tabla 30. Anchos en curvas, Radios de Giro y Talud de diseño recomendado por la
normatividad Vs la realidad/propuesta de canales ...............................................................99
Tabla 31. Tipo de Suelo......................................................................................................117
Tabla 32. Coeficiente por Tipo y Uso de Suelo .................................................................117
Tabla 33. Resultados del Volumen Mínimo de Agua Requerido Anualmente (Vmar) para la
sección transversal 75 m de un carril, 5 cámaras tipo de 45 m de altura y, una elevación
máxima en la Región de la Sierra de 70 m.........................................................................119
sección transversal 75 m de un carril, 5 cámaras tipo de 38 m de altura y, una elevación
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página xii
Tabla 35. Resultados del Volumen de Agua Requerido Anualmente (Vmar) para la sección
transversal 75 m de un carril, cámara tipo de 45 m de altura y, una elevación máxima en la
Región de la Sierra de 70 m ...............................................................................................121
sección transversal 75 m de un carril, cámara tipo de 38 m de altura y, una elevación
Tabla 39. Resumen de los resultados del Volumen Mínimo de Agua Requerido Anualmente
(Vmar) por Ruta de Navegación de un ancho de 75 m, y cantidad de TINAS.....................125
sección transversal de 200 m correspondiente a dos carriles, con 5 Cámaras Tipo de 45 m
de altura y, a una elevación máxima en la Región de la Sierra a 70 m ..............................129
sección transversal 200 m correspondiente a dos carriles, con 5 Cámaras Tipo de 38 m de
altura y, a una elevación máx. del Canal en la Región de la Sierra a 50 m........................130
sección transversal de 200 m correspondiente a dos carriles, con 5 Cámaras Tipo de 45 m
de altura y, a una elevación máxima en la Región de la Sierra a 70 m ..............................131
altura y, a una elevación máx. de Canal en la Región de la Sierra a 50m..........................132
sección transversal 200 m correspondientes a dos carriles, con 5 Cámaras Tipo de 45 m de
altura y, una elevación máx. de Canal en la Región en la Sierra a 70 m............................133
altura y, a una elevación máx. de Canal en la Región de la Sierra a 50 m.........................134
Tabla 46. Resumen de los resultados del Volumen Mínimo de Agua Requerido Anualmente
(Vmar) por Ruta de Navegación a un ancho de 200 m .........................................................135
Tabla 47. Área de Aportación por Ruta de Navegación.....................................................139
Tabla 48. Precipitación Media Anual por cuenca dentro de la zona de estudio.................140
Tabla 49.Valores del parámetro “K” para cada cuenca y por Ruta de Navegación...........141
Tabla 50. Coeficiente de Escurrimiento para cada cuenca.................................................142
Tabla 51. Volumen Medio Anual de Escurrimiento (Vmae)................................................143
Tabla 52. Volumen Medio Anual Comprometido..............................................................146
Tabla 53. Disponibilidad Media Anual Calculada por Regiones .......................................147
Tabla 54. Demanda, Consumo Eléctrico y Estimado del Costo Anual para la Operación del
conjunto de Cámaras Tipo de altura 45 m.........................................................................150
Tabla 55. Demanda, Consumo Eléctrico y Estimado del Costo Anual de la Operación de
una cámara de altura de 38 m.............................................................................................151
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Estudio de Disponibilidad Media Vs, Volumen Mínimo de Agua Requerido ANUALMENTE
Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 13
1 ANTECEDENTES
La Autoridad del Canal de Panamá (ACP) aprobó en el año 2006, el proyecto de
“Ampliación del Canal de Panamá” por un monto de US $5,200 millones, compuesta de
diferentes partidas tales como: Juego de Esclusa (Cámaras tipo), Tinas de Reutilización,
Nuevos cauces de acceso, Mejoras a los cauces existentes, y suministros de agua (URS
Holdings, 2007). El juego de esclusas y tina, representa el 64% del valor total del
presupuesto, y por otra parte se tiene, las Mejoras de los Canales y Suministro del Agua,
que en conjunto, representan un 10% del valor total del mismo, que es equivalente a un
monto de US $550 millones.
Además, TRADECO INGENIERÍA realizó el estudio del “Análisis y Diseño del
Muro Lateral e Intermedio para conforma la Cámara Tipo”, debido a su importancia e
impacto que tendrá en el presupuesto del proyecto “Canal de Tehuantepec”. Lo anterior,
definió un grupo de dimensiones de Cámara tipo, y tipo de reutilización de agua, para que,
en función de los resultados de volumetría de concreto, y funcionabilidad estructural, se
decida la mejor en el momento adecuado. Y en la parte final del Proyecto Preliminar, con el
apoyo de otros estudios complementarios, como el presente “Estudio de Disponibilidad
Media Anual de Agua Superficial (Dma) y Volumen Mínimo de Agua Requerido
Anualmente (Vmar) para operar el “Canal de Tehuantepec”, decidirán la dimensión
idónea de la Cámara Tipo, ya que no hay elementos suficientes y determinantes, para
identificar una del estudio, a la fecha.
URS Holdings en el año 2007, mencionó en un capitulo del estudio de Impacto
ambiental, el tipo de infraestructura existente en la Canal de Panamá, y cual sería
modificado en el nuevo proyecto de ampliación, y en específico, en las partidas
correspondientes a las Mejoras del Cauce y Suministro del Agua, que interesa al presente
estudio:
 Actualmente tienen:
o Lago Gatún presenta un almacenamiento de 766 Hm3
, profundidad
promedio de 26 m., concentrada en un área de 423 km2
.
o Lago Alhajuela con un almacenamiento de 651 Hm3
, profundidad
promedio de 73 m., concentrada en un área de 44 km2
.
o Lago Miraflores con un almacenamiento de 2.46 Hm3
, profundidad
promedio de 16.5 m, concentrada en un área de 3.94 km2
.
 La Ampliación del Canal modificará, lo anterior:
o El Lago Gatún, se elevará de nivel en 0.45, y profundizará en 9.2 m,
y lo anterior, aumentará el almacenamiento en 220 Hm3
.
o Aumentarán el ancho del Lago Gatún en rectas 280 y 366 m en
curvas, por su nuevo barco de diseño “POSPANAMAX”.
o El nuevo ancho del cauce en rectas, será de 218 m
o Contingencia para el suministro del agua.
o Nuevos accesos (canal) para comunicar las nuevas esclusas al lago
Gatún o Miraflores.
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 14
2 OBJETIVOS
2.1 GENERAL
Determinar la Disponibilidad Media Anual de Agua Superficial (Dma) para el
“Canal de Tehuantepec” con el método de la NOM-011-CNA-200, y el Volumen Mínimo
de Agua Requerido Anualmente (Vmar), en función de las diferentes características de
Ruta de navegación, Cámara y tinas de ahorro, y al final, establecer cuáles son las idóneas
para operar.
2.2 ESPECÍFICOS
o Delimitar la Zona de Estudio en función de las Regiones y Cuencas Hidrológicas.
o Caracterizar la Zona de Estudio con respecto a la información oficial del INEGI u
otras fuentes de información, como Instituciones Públicas, Privadas y Académicas,
que son importante para realizar el cálculo de Disponibilidad Media Anual de Agua
Superficial (Dma) con el método de la NOM-011-CNA-2000:
o Continuo de Elevaciones Mexicano V 3.0 del INEGI
o Cartas Topográficas en escala 1:50,000 del INEGI
o Regionalización de la Zona de Estudio
o Cartas Geológicas en escala 1:100,000 del INEGI
o Cartas Edafológicas en escala 1:250,000 del INEGI
o Cartas de Uso de Suelo y Vegetación en escala 1:50,000 del INEGI
o Cartas hidrográficas en escala de 1:50,000 y 1:20,000 del INEGI
o Cartas de Precipitación en escala 1:1,000,000 del INEGI
o Cartas de Evaporación en escala 1:1,000,000 del INEGI
o Costo unitario de la Energía Eléctrica, para la región sur de la República de
México con características en alta tensión, por la CFE
o Determinar el Volumen Mínimo de Agua Requerida Anualmente (Vmar) para el
Canal de Tehuantepec, mediante los criterios internacionales del “Enfoque de
canales, una guía de diseño por la PIANC e IAHC en 1997”, que está en función
de las siguientes características:
o Barco de Diseño
o Geometría del Canal en línea recta
o Geometría del Canal en curva tipo
o Dimensiones de la Cámara Tipo (Carlos Andrés Castaño Vargas, 2014).
o Proceso del funcionamiento de las Tinas, y porcentaje de ahorro
o Dimensiones de la Tina de Ahorro de agua (Carlos Andrés Castaño Vargas,
2014).
o Perfiles longitudinales del Terreno natural, y el fondo de canal para cada ruta
de navegación analizada
o Obras adicionales en forma preliminar
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 15
o Proporcionar la Metodología para realizar el cálculo del Volumen Mínimo de Agua
Requerida Anualmente para operar el canal (Vmar), Disponibilidad Media Anual de
Agua Superficial (Dma), Potencia de las bombas y consumo eléctrico anual, y Presas
de Almacenamiento y Regulación.
o Realizar el cuadro frio de los resultados de Disponibilidad Media Anual de Agua
Superficial (Dma) Vs, Volumen Mínimo de Agua Requerido Anualmente para
operar el canal (Vmar).
o Identificar el Gasto Medio Mensual Observado (Real) para la Estación
hidrometeorológicas “Paso Arnulfo”, y el Gasto Medio Mensual Calculado en
función de la Precipitación Media Mensual Observada, de la Estación Climatológica
“Matías Romero”, debido a que ambos son de la Región de La Sierra, y así mismo,
justificar técnicamente la necesidad de dos presas de almacenamiento y regulación
de flujo.
3 ALCANCES.
3.1 Volumen Mínimo Requerido Anualmente (Vmar)
El cálculo del Volumen Mínimo Requerido de Agua Anualmente (Vmar), consideró y
respeto, las dimensiones de la cámara tipo, en cuanto su largo de 450, y 70 m de ancho
como CRITERIO INAMOVIBLE, pero si, modificando la altura del mismo. Lo anterior,
es debido a que está información fue generada previamente, para determinar el máximo
tiempo dura un buque por CICLO (Tiempo en ingresar y salir de una cámara tipo). Lo
anterior generó un resultado de 2 horas por Ciclo, y consecuentemente, 12 ciclos en 24
horas, que está directamente relacionado con el TRÁFICO MÁXIMO ANUAL
MARÍTIMO para el “Canal Tehuantepec” y además, el Vmar para la operación idónea de
las cámaras.
3.2 Ubicación estratégica e inamovible de la Cámara alta, en dirección
a la Región de Veracruz
La ubicación geográfica de las Cámaras Tipo en el nivel de 50 y 75 m (Véase los perfiles
longitudinales del Canal en la Figura 77, Figura 78, Figura 79, Figura 80, Figura 81, Figura
82, y Figura 83), obedece a una necesidad hidrológica en la Región de La Sierra, que
requiere el 97% del total de Volumen Mínimo de Agua Requerido Anualmente (Vmar),
para que el Canal Tehuantepec, pueda operar en condiciones mínimas (Nivel de operación
mínima a 23 m de altura constante en el canal). Lo anterior, establece un alcance
importante para el estudio, debido a que la ubicación de estás, no permiten ser modificadas,
ya que están en una zona estratégica, en el que se une el río Tolosa, con el Coatzacoalcos.
lo cual significa, que sus aportaciones de escurrimiento se incrementan notoriamente, para
el beneficio de la región y la parte alta del canal y consecuentemente las cámaras.
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 16
4 ZONA DE ESTUDIO
La zona de estudio está ubicada al sur de la República de México, siendo está, la
parte más angosta entre el Océano Pacífico y Atlántico, y claro está, un atractivo técnico
para realizar el presente proyecto denominado como “Canal de Tehuantepec”. La zona que
se observa en la Figura 1, comprende los estados de Veracruz y Oaxaca, que son muy
diferentes a la Región del Istmo de Tehuantepec1
.
La delimitación de la “Zona de Estudio”, es el resultado final de analizar y unir
previamente, la Información Geográfica del INEGI, tales como: Modelo Digital de
Elevación, Red y Cuencas hidrológicas de los estados de Veracruz, Tabasco, Oaxaca y
Chiapas, que corresponde a la Región del Istmo de Tehuantepec, que tiene un área
aproximada de 5,047,835 ha. Lo anterior, tuvo como primer objetivo, el integrar la
información de la Región del Istmo, y posteriormente, determinar el área de influencia que
afecta o beneficia de forma directa a las Rutas de Navegación del “Canal de Tehuantepec”,
que es denominado en el presente como “Zona de Estudio”. Allí, predomino la información
de CUENCAS HIDROLÓGICAS, debido a que mediante el programa de Sistema de
Información Geográfica (ArcGIS 10.2), se detectó que estás cuencas generan aportaciones
considerables de agua, hacia las rutas de navegación, debido a que sus características
topográficas, tienen una inclinación con dirección a la misma, generando lo anterior, un
beneficio directo al canal, y además, se identificación 16 cuencas con un área total de
2,361,518 ha (Véase la Figura 1), lo equivalente a una reducción del 46.7%, con respecto al
área de la Región del Istmo.
Figura 1. Zona de Estudio
1
Emanuel Gómez Martínez, 2005. Argumenta que la Región del Istmo de Tehuantepec, se ubica en el
territorio comprendido entre: 33 municipios del sur de Veracruz, 5 de tabasco, 10 del norponiente del
Chiapas y 40 del sureste de Oaxaca.
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 17
4.1 DELIMITACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO
4.1.1 CONCEPTOS TÉCNICOS DE LA DELIMITACIÓN
Para el presente, se consideraron los polígonos o áreas de aportación suministrados
por la CONAGUA e INEGI en medio digital, debido a que cumplen con todos los
requisitos metodológicos de la delimitación de Cuencas Hidrológicas, Subcuencas y
Microcuencas. Y allí mismo, se establecieron los criterios (INEGI et al, 2007):
1. Las cuencas son unidades morfográficas, por lo cual su delimitación debe estar
regida únicamente por variables topográficas e hidrográficas, dejando de lado
criterios como: tamaño, uso del suelo, grado de contaminación y/o características
administrativas.
2. La delimitación debe presentar consistencia y homogeneidad para todo el territorio
nacional.
3. Se delimitaron cuencas principales de tipo exorreico, endorreico y arreico
empleando siempre información e insumos con escala 1:250,000
Definido lo anterior, es importante mencionar que Inicialmente los mapas fueron
elaborados por el Instituto Nacional de Ecología en el 2003 (INEGI et al, 2007), y el
mismo, constituyó el insumo principal para la elaboración del mapa final de cuencas
hidrográficas INEGI-CNA, por lo cual los pasos (a), (c) y parcialmente el (d), descritos a
continuación, fueron retomados en dicho mapa:
a) Integración, revisión y rectificación de la red hidrográfica y las curvas de nivel a
escala 1:250 000 de todo el país.
b) Generación del Modelo Digital de Elevación a partir del continuo de curvas de nivel
corregido y la elaboración de un modelo sombreado del relieve.
c) Complementación e incremento de la red de drenaje superficial, infiriendo
corrientes a partir del análisis de las curvas de nivel y el modelo sombreado.
d) Identificación y trazado de las divisorias de aguas a partir de la visualización de las
curvas de nivel, la hidrografía y modelos sombreados del relieve, es decir, se
realizaron trazados en dicho taller de expertos de cartografía, de los parteaguas
sobre las inflexiones de las curvas de nivel de máxima altura relativa, en la zona
límite entre laderas de exposición opuesta, separando a los diferentes sistemas
hidrográficos junto con sus áreas de drenaje a través de su configuración
geomorfológica (morfográfica). Se verificaron dichos límites, analizándolos en
pantallas estereoscópicamente para los modelos de sombreados del terreno de todo
el país.
e) Para asistir la delimitación de algunas cuencas endorreicas y arreicas del norte y del
sureste del país, se utilizaron los boletines hidrológicos de la Secretaría de Recursos
Hidráulicos de 1970 con la finalidad de complementar el mapa e incrementar la
precisión de los límites trazados con ayuda del insumo base (mapa topográfico 1:
250,000 INEGI)
f) Los límites de las cuencas en las zonas costeras, fueron revisados y rectificados
utilizando compuestos de color derivados de imágenes satelitales. Dichos
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 18
compuestos fueron visualizados en pantalla con una escala de despliegue
comparable a la del insumo base (1:250,000) para tener congruencia con el nivel de
detalle de la delimitación original.
g) La delimitación preliminar de las cuencas fue puesta a revisión por un grupo de
expertos nacional, con la finalidad de aumentar su exactitud y de incluir aquellas
cuencas que no pudieron ser delimitadas hasta esta fase del trabajo, pero que poseen
una gran importancia en la eco-geográfica regional.
h) Posteriormente, se obtuvo el mapa final de cuencas hidrográficas de México,
implementada bajo un ambiente de SIG, lo que permitió y permitirá paralelamente
la generación de tabla de atributos, que contiene las propiedades básicas de las
cuencas.
4.1.2 REGIONES HIDROLÓGICAS
El país está dividido en 13 Regiones Hidrológicas Administrativas por la
CONAGUA, desde el 1 de Abril de 2010, y la zona del “Istmo de Tehuantepec” comprende
a dos regiones: V Pacífico Sur y X Golfo Centro. Además el INEGI en el año del 2013,
elaboró la nueva división de Regiones, Cuencas y Subcuenca, procedente de un conjunto de
información tal como: Topográfica, Tipo de Suelo, Uso de Suelo, Precipitación y Red
Hidrológica en escala 1:50,000. Lo anterior generó 37 Regiones Hidrológicas, y nuestra
Zona Estudio, intercepta a dos: Región 22 TEHUANTEPEC y 29 COATZACOALCOS
(Véase la Figura 2).
Figura 2. Regiones Hidrológicas en la Zona de Estudio
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 19
4.1.3 CUENCAS HIDROLÓGICAS QUE APORTAN A LAS RUTAS DE NAVEGACIÓN
En la Zona de Estudio, se identificaron 17 cuencas hidrológicas, de las cuales, 4
cuencas pertenecen a la Región 22 de Tehuantepec, con un representación del 15.66%
sobre el área total, y 13 cuencas de la Región 29 de Coatzacoalcos, con una
representatividad del 84.34% (Véase la Tabla 1).
Tabla 1. Cuencas Hidrológicas en la Zona de Estudio
Lo anterior, se puede observar en la Figura 3, y además, se muestran las cuatro
“Rutas de Navegación” a analizar en el presente estudio, que cumplen diferentes criterios,
pero solo se sabrá al final del proyecto preliminar, al integrar varios estudios, para así
decidir e identificar la mejor ruta, por razones económicas, técnicas, hidrológicas y
ambientales.
Figura 3. Cuencas Hidrológicas en la Zona de Estudio
No. REGIÓN H. CUENCA ÁREA (km2
) ÁREA (ha)
1 RH22 Río Cazadero 505.69 50,569.00
2 RH22 Río Chicapa 492.23 49,223.00
3 RH22 Río Niltepec 347.88 34,788.00
4 RH22 Laguna Superior e Inferior 863.19 86,319.00
5 RH29 Río Coatzacoalcos 6,116.09 611,609.00
6 RH29 Laguna de Ostión 345.31 34,531.00
7 RH29 Río Calzadas 1,215.62 121,562.00
8 RH29 Río Jaltepec 1,803.47 180,347.00
9 RH29 Río Ixcuintepec 1,084.01 108,401.00
10 RH29 Río Santiago Tutla 447.54 44,754.00
11 RH29 Río Palo Grande 708.77 70,877.00
12 RH29 Río Tolosa 1,654.27 165,427.00
13 RH29 Río Chachijapa 1,690.29 169,029.00
14 RH29 Río Coachapa 1,453.28 145,328.00
15 RH29 Río Oaxaca 1,324.73 132,473.00
16 RH29 Río Uxpanapa 2,823.89 282,389.00
17 RH29 Río Nanchital 834.09 83,409.00
18 94.55 9,455.00
23,615.80 2,361,580.00TOTAL
Diferencia Área de Zona de Estudio-Hidrológica
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 20
5 CARACTERÍSTICAS DE LA ZONA DE ESTUDIO
5.1 TOPOGRAFÍA
La topografía de la zona de estudio, es uno de los parámetros fisiográficos más
importante del presente estudio y proyecto, debido a lo platicado anteriormente, que fue un
elemento importante para la delimitación de la zona, pero además, es uno de los parámetros
más importantes, en los aspectos técnicos, ambientales, sociales y económico (Véase la
Figura 4).
5.1.1 CONTINUO DE ELEVACIONES MEXICANO V 3.0 DEL INEGI
El Continuo de Elevaciones Mexicano versión 3.0 (CEM 3.0), fue desarrollado por
el INEGI en el año 2013 en varias escalas, pero fue utilizado, para el presente en escala
1:50,000, lo equivalente a una resolución de tamaño de pixel de 15 x 15m.
Figura 4. Continúo de Elevaciones Mexicano 3.0
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 21
5.2 REGIONALIZACIÓN, CON RESPECTO AL CONTINUO DE
ELEVACIONES MEXICANO V 3.0
Para tener una mejor interpretación de la información, se optó por distribuir la zona
en tres (3) grandes regiones, considerándose como criterio fundamental, la “Elevación” en
unidad de Metros Sobre el Nivel Medio del Mar, y además, el recuadro sobre puesto en la
Figura 5, que delimita las regiones, y todo lo anterior, realizado mediante el programa de
ArcGIS 10.2. Aunado a lo anterior, las elevaciones mayores a 75 m., ubicado en el recuadro
central, se llamó “Región de La Sierra”, debido a que ahí se encuentra “La Sierra
Atravesada”, pero cabe resaltar, que en esta región, existe la posibilidad de encontrar
pequeñas áreas de depresión, con elevaciones inferiores a las del criterio, y algo opuesto,
puede ocurrir en las demás regiones, al superar la altura de 75 m. La denominación de las
regiones faltantes, tendrán un nombre, en función de su ubicación geográfica y estatal, a
razón que no superaron la elevación del criterio, sim embargo, sucedió lo anteriormente
comentado (Véase la Figura 5).
Se explica a continuación la regionalización de forma objetiva y técnica:
i. Región de Veracruz: concentra el 48% de la superficie total de la zona de estudio,
que equivale a 11,382 km2
, siendo la más extensa en las Regiones (Véase la Tabla
2), y además, presentó elevaciones desde los -15 a 968 m.
ii. Región de la Sierra: concentra el 46% de la superficie total de la zona de estudio,
que equivale a 10,907 km2
(Véase la Tabla 2), y además, presentó la mayor
variabilidad de elevaciones desde los 50 a 2,088 m.
iii. Región de Oaxaca: concentra el 6% de la superficie total de la zona de estudio, que
equivale a 1,325 km2
, siendo la menos extensa en las regiones (Véase la Tabla 2), y
además, presentó elevaciones desde los -15 a 82 m.
Tabla 2. Representatividad en función del área, para cada Región en la “Zona de
Estudio”
REGIONALIZACIÓN
Región Área (km2
) % del Total
Veracruz 11,382.18 48%
La Sierra 10,907.98 46%
Oaxaca 1,325.02 6%
Total 23,615.18 100%
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 22
Figura 5. Regionalización en la Zona de Estudio
Región de la Sierra
Región de Veracruz
Región de Oaxaca
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 23
5.2.1 CARTAS TOPOGRÁFICAS DEL INEGI
El INEGI a través de la Dirección General de Geografía y Medio Ambiente, tiene
entre sus funciones generar información Geográfica, para satisfacer la demanda de
información por medio del “Mapa clave” de la República de México, y así, poder hacer uso
eficiente de ello (Véase la Figura 6 – a). De acuerdo a la ubicación de la zona de estudio, en
el anterior mapa, se identificaron cincuenta (50) cartas digitales en escala 1:50,000, que
fueron solicitadas al INEGI (Véase la Figura 6 - b). Las características de las cartas se
observan en la Tabla 3, y además, en su mayoría provienen de fotografía aéreas, y
complementadas con visitas a campo, sin embargo, una vez terminado el Proyecto
Preliminar, que se tendrá decidió la mejor ruta de navegación, área de influencia, cámara
tipo y obras adicionales, para realizar puntualmente el “Levantamiento Topográfico área
indicada”, y así reducir el error, de la presente escala, debido a que la información de
INEGI está en una escala 1:50,000, que generó un error equivalente de 16.6 m en sus
lecturas planimetrías”2
(INEGI, 2014). Se analizó la posibilidad de trabajar en escala
1:20,000, con información proveniente del INEGI, que genera un error aproximado de 6.6
m, pero al final no se consideró, debido a la falta de algunas cartas digitalizadas en la zona
de estudio en formato shape, por lo tanto, el presente se realizó con la escala mencionada de
1:50,000.
La escala topográfica es un aspecto muy importante, debido a que altera las
condiciones reales del terreno, y en un proyecto de esta magnitud, al superar la fase
preliminar, se deberá reducir la escala con levantamiento topográfico, ya que afecta la
volumetría (Corte y Lleno), y este mismo, al costo final del proyecto.
a. Estados Unidos Mexicanos b. Zona de Estudio
Figura 6. Cartas topográficas de la República de los Estados Unidos Mexicanos,
dentro de la zona de estudio.
Fuente: INEGI
2
INEGI, 2014. Carta Topográfica en escala 1:50,000. [Fecha de consulta: 14 de noviembre del
2014]. Disponible en < http://www.inegi.org.mx/geo/contenidos/topografia/carta50000.aspx>. “La exactitud
métrica de esta carta es de un tercio del valor de la equidistancia y de 0.3 mm. en equis, lo que equivale a
16.6666 metros”
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 24
Tabla 3. Cartas topográficas utilizadas en el proyecto preliminar
Clave Entidad Título Escala Edición Formato
E15C83 Oaxaca Salina Cruz 1:50 000 2014
E15C84 Oaxaca San Mateo del Mar 1:50 000 2014
E15C85 Oaxaca
San Francisco del Mar
Viejo
1:50 000 2004
E15C86 Chiapas Emiliano Zapata 1:50 000 2004
E15C73 Oaxaca Tehuantepec 1:50 000 2014
E15C74 Oaxaca Unión Hidalgo 1:50 000 2014
E15C75 Oaxaca San Francisco Ixhuatán 1:50 000 2004
E15C76 Oaxaca San Pedro Tapanatepec 1:50 000 2004
E15C77 Chiapas Tierra y Libertad 1:50 000 2007
E15C63 Oaxaca Ciudad Ixtepec 1:50 000 2014
E15C64 Oaxaca Santo Domingo 1:50 000 1985
E15C65 Oaxaca Niltepec 1:50 000 1985
E15C66 Oaxaca Benito Juarez 1:50 000 1987
E15C67 Chiapas Cintalapa 1:50 000 1983
E15C53 Oaxaca Matías Romero 1:50 000 2000
E15C54 Oaxaca Guivicia 1:50 000 1988
E15C55 Oaxaca La Gloria 1:50 000 1984
E15C56 Oaxaca Cal y Mayor 1:50 000 1984
E15C57 Chiapas Francisco I. Madero 1:50 000 1983
E15C43 Oaxaca Donají 1:50 000 2004
E15C44 Oaxaca Cuauhtémoc 1:50 000 2001
E15C45 Veracruz Jorge L Tamayo 1:50 000 2002
E15C46 Veracruz La Horqueta 1:50 000 2002
E15C33 Veracruz Jesús Carrranza 1:50 000 2014
E15C34 Veracruz Suchilapán 1:50 000 2001
E15C35 Veracruz La Chinantla 1:50 000 2001
E15C36 Veracruz Helio García Alfaro 1:50 000 2001
E15C37 Veracruz Xochitlán 1:50 000 2009
E15C23 Veracruz El Paraíso 1:50 000 2005
E15C24 Veracruz El Progreso 1:50 000 2001
E15C25 Veracruz Nuevo Atoyac 1:50 000 2001
E15C26 Veracruz
Coronel Adalberto
Tejeda
1:50 000 2001
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 25
Clave Entidad Título Escala Edición Formato
E15C27 Veracruz Rio Playas 1:50 000 2014
E15C13 Veracruz San Juan Evangelista 1:50 000 2014
E15C14 Veracruz Acayucan 1:50 000 2014
E15C15 Veracruz Minatitlán 1:50 000 2014
E15C16 Veracruz Las Choapas 1:50 000 2014
E15C17 Tabasco Francisco Rueda 1:50 000 2014
E15A83 Veracruz Juan Díaz Covarrubias 1:50 000 2004
E15A84 Veracruz Chinameca 1:50 000 2014
E15A85 Veracruz Coatzacoalcos 1:50 000 2014
E15A86 Veracruz Agua Dulce 1:50 000 2014
E15A87 Tabasco Benito Juárez 1:50 000 2014
E15A73 Veracruz San Andrés Tuxtla 1:50 000 2014
E15A74 Veracruz San Juan Volador 1:50 000 2014
E15A75 Veracruz San Juan Volador 1:50 000 1998
E15A76 Veracruz Agua Dulce 1:50 000 1999
E15A77 Tabasco Sánchez Magallanes 1:50 000 1999
Fuente: INEGI, 2014
5.2.1.1 Seleccionar las cartas topográficas que influyen en las rutas de navegación y
volumetría
Obtenidas las cartas topográficas del INEGI, que es información oficial y óptima
para realizar proyectos preliminares de esta magnitud, se procedió a utilizar el programa de
ArcGIS Versión 10.2, que proceso los archivos, para unificarlos en una sola proyección de
sistema de georeferencia, con el objetivo de agruparlo, en un único archivo, y así mismo,
utilizarlo en el programa de AUTOCAD CIVIL 3D versión 2015, que es el ideal para
realizar las Rutas Navegación con los parámetros de diseño geométrico, tales como;
longitud de curva de giro, secciones del canal, secciones de la cámara, y sobre todo, estimar
el volumen de corte y lleno. Sin embargo, hubo problemas con lo anterior, al tener cartas
topográficas en formatos de PDF (Véase la Tabla 3) y no digitalizadas en shape, por tal
razón, fue necesario recurrir a los servicios de los Doctores en Ingeniería, Eusebio Jr.
Ventura Ramos y Cesar Granada Isaza3
de la Universidad Autónoma de Querétaro, para
convertir estos archivos de PDF a formato shape, por medio de técnicas especializadas, en
las que tienen experiencia.
3
Eusebio Jr. Ventura Ramos y Cesar Augusto Granada Isaza, 2014. Colaboradores en reunir y compactar la
información de las cartas topográficas de una parte en específico de la zona de estudio. Universidad
Autónoma de Querétaro. Dirección de Vinculación de Tecnología y Proyectos Especiales. Doctores en
Ingeniería.
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 26
Realizado lo anterior, se generó Figura 7 en formato shape y posteriormente a dwg.
El área de cobertura de las curvas de nivel, se concentra en cercanías del trazo, o de las
Rutas de Navegación analizadas, debido a que al considerar todo el área de la zona de
estudio, el archivo único, sería muy pesado y difícil de manipular en el en el programa de
AUTOCAD, por lo tanto se optó, en seleccionar la mejor cobertura de las curvas de nivel, y
así mismo, agilizar la respuesta de la computadora que realiza el diseño de las rutas, sin
afectar los demás cálculos.
Figura 7. Cartas topográficas en escala 1:50,000 utilizadas en el proyecto preliminar y
programa AUTOCAD CIVIL 3D
5.2.1.2 Perfiles longitudinales de las Rutas de Navegación
Las siguientes figuras, muestran el perfil longitudinal del terreno natural de cada
ruta de navegación analizada, y los valores Distancia en el eje “x”, y elevación en el “y”
fueron extraído del programa AUTOCAD CIVIL 3D, y luego se realizó las figuras de
perfiles en programa de Excel. En el proceso, que se realizó el trazo de las rutas de
navegación, también se utilizó información de infraestructura urbana paralelamente, que
provino del INEGI, con el fin de evitar la menor cantidad posible de cruces con la misma, y
así, generar sobre costos al proyecto. Sin embargo, fue inevitable el cruce con
infraestructura, en ocasiones, algunas rutas, más que otras, lo cual elevaré el costo del
proyecto al final. La información de infraestructura urbana utilizada, fue: Vialidades, Zonas
urbanas y rurales, Vías férreas, Alta tensión, Fallas geológicas y Líneas subterráneas.
La Ruta de Navegación 1, es la más corta en longitud con respecto a las demás, ya
que tiene 207 km., y elevaciones en la Región de La Sierra que van desde los 100 a 640 m.,
que es la parte más significativa, por la volumetría (Véase la Figura 8). La razón de ser
analizada, se debe, a que desde el año 2012 se está trabajando con la misma.
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 27
Figura 8. Perfil longitudinal del terreno natural de la Ruta de Navegación 1
La Ruta de Navegación 2, es la segunda más corta en longitud con respecto a las
demás, ya que tiene 220.2 km y elevaciones en la Región de La Sierra que van desde los 50
a 330 m, pero a diferencia de la Ruta 1, ésta ruta inicia de una importante zona de
desarrolló en la Región de Oaxaca, hasta llegar al puerto de Coatzacoalcos (Véase la Figura
9).
La Ruta de Navegación 3, es similar en su comportamiento a la Ruta 2, a diferencia
que consideró el trayecto del Río Tolosa como importante, que está ubicado en la Región
de La Sierra. Está ruta tiene una longitud de 225.4 km y, las elevaciones en la anterior
región, que van desde los 50 a 340 m (Véase la Figura 10).
Región
Oaxaca
Región de
La Sierra
Región
Veracruz
Región
Oaxaca
Región de
La Sierra
Región
Veracruz
Región
Oaxaca
Región de
La Sierra
Región
Veracruz
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 28
La Ruta de Navegación 4, es la más larga en comparación a los demás, con una
longitud de 240.1 km., y a diferencia de la ruta 2 y 3en la Región de la sierra, consideró un
trazo por la zona de la Sierra más alta, que hace parte de la Sierra Madre de Chiapa,
conectándose con el rio Coatzacoalcos. Además, tiene elevaciones, que van desde los 30 a
770 m (Véase la Figura 11).
Región
Oaxaca
Región de
La Sierra
Región
Veracruz
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 29
5.3 GEOLOGÍA
Las Cartas Geológicas presentadas en éste apartado, proviene del INEGI en escala
1:1,000,000. Lo anterior, nos dio el soporte técnico y oficial, para hacer uso de la
información, que corresponden a la clasificación de las rocas, en función de su origen, edad
y tipo, y además, de identificar las ubicaciones de las Fallas, Fracturas y Minas Geológicas.
Sin embargo, el proyectista deberá realizar diferentes estudios de mecánicas de suelos, para
determinar el perfil del suelo, en ubicaciones específicas a profundidades requeridas, pero
solo podrá realizarse al finalizar el proyecto preliminar.
i. Región de Veracruz: Se caracteriza por poseer suelos profundos, de origen aluvial,
debido sobre todo, a la presencia de algunos de los ríos más caudalosos de México,
como el Coatzacoalcos, y además, de ser una estratigrafía muy joven, a razón de
ubicarse en la era Cenozoica.
ii. Región de la Sierra: Corresponde a una discontinuidad fisiográfica de las llanuras
del lado de Veracruz y Oaxaca, y conocida oficialmente como la “sierra
Atravesada”, y ésta misma se prolonga hacia el norte y sur aumentando su
elevación. Es una zona Geológica de la provincia de la Cordillera Centroamericana
que emergió en el sitio de subducción de la placa de Cocos (Por tal razón, se
presenta una gran cantidad de fallas y fracturas geológicas). Las edades
identificadas en ésta región son variadas, en función de su orografía, pero en
general, están ubicadas en la era del Paleozoica, entre los períodos triásicos y
jurásicos.
iii. Región de Oaxaca: Igual que en la Región de Veracruz, es un suelo joven ubicado
en la era Cenozoica, debido a que son terrenos que emergieron en el período
cuaternario y Neógeno
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 30
5.3.1 TIPO DE ROCA
En la Figura 12, se muestra la distribución espacial de los Tipos de Roca
identificados en la “Zona de Estudio”, que varían desde las Rocas Ígneas Basálticas a las
Rocas Sedimentarias Limolitas, y fueron agrupadas en relación a la región:
i. Región de Veracruz: se observó que predominan dos Tipos de Rocas y suelos, que
son las siguientes: Areniscas (Color Gris Pedroso), Calizas (Color Gris) y suelos
(Color blanco), que están en el área de influencia de la ruta de navegación.
ii. Región de la Sierra: se observó que predominan dos Tipos de Rocas: Areniscas
(Color Gris Pedroso) e Ígneas de Riólitas-Basalto (Color Rojo).
iii. Región de Oaxaca: Predomina un elemento que NO es clasificado como Roca,
identificado como Suelo (Color Blanco), y en muy pequeñas porciones las Ígneas de
Riólitas (Color Rojo).
Figura 12. Tipos de Rocas en la “Zona de Estudio”.
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 31
Además, en la Zona de Estudio se identificaron 38 elementos (Véase la Tabla 4), de
los cuales, 36 son Rocas y, dos elementos (Agua y Suelo), que NO cumplen con las
características de la clasificación de Rocas del INEGI (Véase la Tabla 6) y, por tal razón
fueron descartados como material rocoso. El Tipo de Roca Arenisca (Tm-ar), es el material
más representativo de la zona con un 25.28 % sobre el área total, que es equivalente a 5,966
km2
, y además se determinó la dureza por medio de la escala de Mohs, y sus posibles usos
en la construcción:
i. Región de Veracruz: El tipo de roca más representativo es la “Arenisca”, con una
dureza en la escala de Mohs de 7, que es clasificada como “Dura” (Véase la Tabla 4
y Figura 12), por lo tanto, tiene poco uso en la construcción para ser material
aprovechable, sin embargo, en algunos casos específicos, aplica como material de
pisos y revestimientos. También se tienen la roca “Caliza” en proximidades a la
Región de La Sierra, con una dureza de 3.3, que es clasificada como “Medio
Blanda”, que representa múltiples usos en el campo de la construcción.
ii. Región de la Sierra: El tipo de roca más representativo es la “Ígnea –Riólitas a
Basaltos” con una dureza 7, clasificada como “Dura” (Véase la Tabla 4 y Figura
12), por lo tanto, ningún uso tendrá éste material al momento de ser excavado,
debido a que se encuentra a grandes profundidades del suelo. También, existe una
pequeña franja en el centro de la región, que contiene rocas “Areniscas”, que están
ubicadas en las áreas de menor elevación.
iii. Región de Oaxaca: Predomina el elemento de “Suelo”, que NO es clasificado como
roca (Véase la Tabla 4 y Figura 12), y también, existen la roca “Ígnea –Riólitas a
Basaltos”, pero no es representativo.
Por otra parte, se muestra en la Tabla 4, las características de las rocas, mismas que
presentó el INEGI, y otorgó la clasificación. Lo anterior, contiene seis (6) columnas, con
información de las características, para su buena interpretación:
a. Clave: Es la asignación abreviada generada por el INEGI para identificar las rocas
según su “Escala de Tiempo Geológico” y el Tipo de Roca, por ejemplo considerar
la clave del No 8 que es Ki(cz); con la Tabla 8 se halla el período de “Ki” que es
(Cretácico Inferior) y, el Tipo de Roca con la Tabla 6 de “cz” que es (Caliza).
b. Origen: Cada Tipo de Roca, está asociada a un origen que puede ser; Ígneo,
Metamórfico y/o Sedimentario.
c. Tipo de Roca: Está asociada a la composición química y mineralógica, como se
muestra en la Tabla 6.
d. Uso Posible/depende del tamaño y dureza: Es información generada, en función
del Tipo de Roca y tamaño que están en la Tabla 6, para determinar el índice de
dureza por medio de la escala de Mohs.
e. Área (km2
): es el área proyectada del Tipo de Roca indicada
f. % del Total: Es el porcentaje de representación, sobre el total de la superficie o zona
de estudio.
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 32
Tabla 4. Tipo de Roca identificada en la “Zona de Estudio”
Tabla 5. Tipo de Roca agrupada
GRUPO DE ROCA
TIPO DE ROCA
AGRUPADA
ÁREA (km2
) % DEL TOTAL
n/a Agua 14.97 0.06%
Ígneas Ígnea 5,147.51 21.80%
Metamórficas Esquisto 1,196.79 5.07%
Metamórficas Metasedimentaria 507.08 2.15%
n/a Suelos (N/A) 2,831.53 11.99%
Sedimentaria Arenisca 7,185.10 30.43%
Sedimentaria Caliza 3,286.29 13.92%
Sedimentaria Conglomerado 428.87 1.82%
Sedimentaria Limolita-Arenisca 1,333.85 5.65%
Sedimentaria Lutita 1,683.19 7.13%
Total 23,615.18 100.00%
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 33
Tabla 6. Clasificación de las rocas y composición mineralógica
Fuente: INEGI, 2005
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 34
5.3.2 ORIGEN GEOLÓGICO
De acuerdo al origen de las rocas, que son tres, según la clasificación utilizada por
el INEGI, se tienen las siguientes: Ígneas, sedimentarias y metamórficas. La Figura 13,
muestra la distribución espacial de lo último comentado, y además, se observó en color
blanco la superficie de Suelo, con unidad de topoforrma Q(s), que no está dentro de la
clasificación de rocas, y es debido a que, estas áreas señaladas no tienen ninguna
característica de roca.
Figura 13. Origen Geológico
La Tabla 7, muestra la cantidad de superficie de roca, clasificada por su origen en la
“Zona de Estudio”, y además, se resalta, la más representativos en la zona de estudio, que
fue identificada como “SEDIMENTARIA”, con un 58.93% de la superficie total, que
equivale a un área de 13,917 km2
, y está mayoritariamente ubicada en la Región de
Veracruz, sin embargo, hay una pequeña extensión de la misma, en la Región de La Sierra
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 35
Tabla 7. Clasificación de las Rocas en función de su origen en la “Zona de Estudio”
CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS
No. ORIGEN ÁREA (km2
) % DEL TOTAL
1 Ígnea 5,147.51 21.80%
2 Sedimentaria 13,917.30 58.93%
3 Metamórfica 1,703.87 7.22%
Subtotal 20,768.68 87.95%
SIN CLASIFICACIÓN DE ROCA
4 Suelo 2,831.53 11.99%
5 Agua 14.97 0.06%
Subtotal 2,846.50 12.05%
Total 23,615.18 100.00%
5.3.2.1 Descripción de los Orígenes
Las rocas son agregados naturales (sistemas homogéneos), que se presentan en
nuestro planeta en masas de grandes dimensiones. Están formadas por uno o más minerales
o mineraloides, pero son clasificadas por el INEGI según en tres grandes grupos:
a. Ígneas: formadas a partir del enfriamiento de rocas fundidas (magmas). Los
magmas pueden enfriar de manera rápida en la superficie de la Tierra mediante
la actividad volcánica o cristalizar lentamente en el interior, originando grandes
masas de rocas llamadas plutónicas. Cuando cristalizan en grietas de la corteza
forman las rocas ígneas filonianas.
b. Metamórficas: formadas a partir de otras rocas que, sin llegar a fundirse, han
estado sometidas a grandes presiones y temperaturas y se han transformado.
c. Sedimentarias: formadas en zonas superficiales de la corteza terrestre a partir de
materiales que se depositan formando capas o estratos. Son detríticas si se
originan a partir de trozos de otras rocas. Químicas y orgánicas si se forman a
partir de precipitación de compuestos químicos o acumulación de restos de seres
vivos.
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 36
5.4 ESCALA DE TIEMPO GEOLÓGICO
Se ha evidenciado que diferentes estudios de Mecánica de Suelos y Geológicos, la
descripción que han generado en torno a la Escala de Tiempo Geológico, No coincide, al
cotejarlo con las cartas del INEGI. Lo anterior, es debido a que está clase de información
no es útil para los ingenieros civiles, y menos, para los proyectos de Construcción con bajos
volúmenes de excavación e impacto ambiental. Sin embargo, .en éste tipo de proyecto, la
geología tiene una valor importante y significativo, debido a que simplemente, los
volúmenes de excavación que habrán allí, son demasiados grandes (Millones de m3
), y por
tal razón, es fundamental en el presente, contener la información idónea y clara, para que
las misma, sea útil a los especialistas en la materia, y así determinar, la mejor ruta y forma,
y medios de realizar la excavación, y otras áreas inimaginable, como la paleontología que
participarán en el proyecto del “Canal de Tehuantepec”. La “Zona de Estudio”, en
términos geológicos es bastante joven, como se describe a continuación:
a. Región de Veracruz: Emergió en la era Geológica Cenozoica, durante los periodos
Cuaternario, Neógeno y Paleógeno4
. Y además, otras áreas corresponde a la Era
Mesozoico del período cretácico (Véase la Figura 14).
b. Región de La Sierra: Contrasta con la era y períodos de las Regiones de Veracruz y
Oaxaca, debido a su variabilidad orográfica (Véase la Figura 4). Allí encontramos la
Era Mesozoica de los períodos Cretácico y Jurásico (Véase la Figura 14)
c. Región de Oaxaca, Corresponde a la Era Geológica Cenozoica, durante los
períodos Cuaternario y Neógeno (Véase la Figura 14).
Figura 14. Períodos Geológicos en la Zona de Estudio
4
Servicio Geológico de los Estados Unidos, 2007. División del Tiempo Geológico- Unidades de Mayor
Cronoestratigráficas y Geocronológicos. USGS. Ha habido mucha polémica, respecto a la modificación y
subdivisión de los términos “Terciario” y “Cuaternario”, la Comisión Internacional (ICS por sus siglas en
ingles), sugiere eliminar el término “Terciario” por Neógeno y Paleógeno, y “Cuaternario” en un subperíodo.
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 37
La Tabla 8, muestra la Escala de Tiempo Geológico utilizada por el INEGI, y
misma, que es el Estándar Global, y sobre todo por la Sociedad Geológica de América,
donde fueron elaboradas con la técnica de la datación relativa (Salvador Reguant and Roser
Ortiz, 2001).
Desde el año 2005 la Comisión Internacional de Estratigrafía (ICS), propuso una
modificación a la escala anteriormente mencionada, que a la fecha es la utilizada
globalmente, debido a que por primera vez, fue traducido desde el año 2013 al idioma
español y otros. Se mencionan como cambios importantes, la definición del rango de años,
y además, la ICS no reconoce al período “TERCIARIO”, ya que fue subdividido en
Paleógeno y Neógeno (Servicio Geológico de los Estados Unidos, 2007).
Tabla 8. Escala del tiempo Geológico utilizada por el INEGI
ESCALA DEL TIEMPO GEOLÓGICO
Era (Eratema) Período (Sistema) Época (serie)
Edad en Millones
de años
Cenozoico -C
Cuaternario - Q Reciente 1.8 Presente
Terciario - T
Terciario Superior - Ts
Plioceno - Tpi 5.3 1.8
Mioceno - Tm 23.8 5.3
Terciario Inferior - Ti
Oligoceno - To 33.7 23.8
Eoceno - Te 55.5 33.7
Paleoceno - Tpal 65 55.5
Mesozoico - M
Cretácico - K
Cretácico Superior - Ks
145 65
Cretácico Inferior - Ki
Jurásico - J
Jurásico Superior - Js
213 145Jurásico Medio - Jm
Jurásico Inferior - Ji
Triásico - TR 248 213
Paleozoico - P
Pérmico - Pe 286 248
Pensilvánico - Pn 325 286
Misisípico - Mi 360 325
Devónico - D 410 360
Silúrico - S 440 410
Ordovícico - O 505 440
Cámbrico - Є 544 505
Precámbrico - PЄ Precámbrico - PЄ 4,500 544
Fuente: INEGI, 2005
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 38
5.4.1 CONDICIONES GEOLÓGICAS EN LA ZONA DE ESTUDIO, TALES COMO:
FALLAS, FRACTURAS Y MINAS
La Figura 15 muestra la formación de fracturas, fallas y minas. Además de lo
anterior, podemos obtener información del rumbo que indica respectivamente la dirección
de inclinación de la máxima pendiente de las capas sedimentarias de la falla5
. También,
menciona el significado de cada uno de los términos en condiciones Geológicas6
:
a. Fractura: es una ruptura de la corteza en la que no ha habido desplazamiento entre
los bloques7
(Véase la Figura 15, con la simbología de líneas blancas)
b. Falla: es la ruptura de la corteza en donde sí ha habido desplazamiento entre los
bloques y existen diversos tipos8
(Véase la Figura 15, con la simbología de línea
negra).
c. Dolina: es una depresión topográfica que se desarrolla a causa de la disolución de la
caliza, y que comunica a la superficie, al drenaje subterráneo 9
(Véase la Figura 15,
con la simbología de círculo rojo).
d. Mina: es una obra que extraen o han extraído alguna vez productos minerales de
interés económico10
(Véase la Figura 15, con la simbología de círculo verde).
Figura 15. Ubicación de Fallas, Fracturas, Dolinas y Minas
5
INEGI, 2005. Guía para la Interpretación dela Cartografía.
6
Ibib., 6.
7
Ibib., 6.
8
Ibib., 7.
9
Ibib., 7.
10
Ibib., 7.
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 39
5.5 TIPO DE SUELO
La presente información proviene del INEGI de las cartas de Tipo de Suelo a escala
1:250,00 de la serie IV, que fue desarrollada bajo el mismo marco conceptual de la serie III,
II y I, con imágenes de satélite SPOT multiespectrales correspondientes a los meses de
febrero, marzo y junio de 2007, y además, cumple con la Base de Referencia Mundial del
Recurso Suelo por el IUSS (por sus siglas en inglés: La Unión Internacional de las Ciencias
del Suelo) grupo de trabajo de WRB-Siglas en inglés: Recursos del Suelo Mundial (FAO,
2007).
La Figura 16, muestra la distribución espacial de los Tipos de Suelos en la “Zona de
Estudio”, y en la misma, se identificaron 10 tipos de suelos (Véase la Tabla 9), siendo el
suelo predominante, el “Acrisol” con un 37% de representatividad.
Figura 16. Tipo de suelo en la Zona de Estudio
La Tabla 9, contiene seis columnas que caracterizan el Tipo de Suelo, según la
Clasificación de la FAO por sus siglas en inglés (Organización Mundial para la
Alimentación y Agricultura) y UNESCO (Organización de las Naciones Unidas para la
Educación, Ciencia y Cultura):
a. Tipo de suelo: El suelo es la capa más superficial de la corteza terrestre (Abarca los
primeros metros de profundidad de 1.5 a 2 m), en la cual ocurren cambios físicos y
químicos que conllevan a su respectiva clasificación.
b. Clase de textura: Se refiere al porcentaje de partículas de arena, limo y arcilla
presentes en los 30 del suelo dominante.
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 40
d. Fase Física: Señala la presencia de fragmentos de roca y materiales cementantes,
que impiden o limitan el uso agrícola del suelo y el empleo de maquinaria entre
otros aspectos.
e. Fase Química: Presencia de sales en el suelo, que limitan o impiden el desarrollo
de los cultivos. Comprende las fases salinas y sódicas.
f. Área (km2
): es el área proyectada del Tipo de Roca indicada
g. % del Total: Es el porcentaje de representación, sobre el total de la superficie.
Además, la Figura 16 permitió identificar los tipos de suelos por región, por medio
del programa ArcGIS 10.2, para así, determinar los suelos predominantes en función de su
área, tales como:
i. Región de Veracruz: presente una variedad de suelos de tipo arcilloso tales como:
Acrisol, Gleysol, Vertisol, Cambrisol y Nitosol. En ésta región predomina el suelo
Acrisol (Véase la Tabla 9).
ii. Región de la Sierra: presente una variedad de suelos de tipo arcilloso y pedregosos
tales como: Feozem, Acrisol, y Litosol. En ésta región predomina el suelo Feozem
(Véase la Tabla 9).
iii. Región de Oaxaca: presente una variedad de suelos de tipo arcilloso y pedregosos
tales como: Cambisol, Vertisol y Feozem. En ésta región predomina el suelo
Cambisol (Véase la Tabla 9).
Tabla 9. Superficie por tipo de suelo en la Zona de Estudio
Nota: El faltante de área, para llegar a los 23,615.18 Km2
, corresponde al agua.
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Tel.: (52-55) 5482 7600
Página 41
5.5.1 DESCRIPCIÓN DE LOS TIPO DE SUELO EN LA ZONA DE ESTUDIO
Acrisol (A): Del latín acris: agrio, ácido; y solum: suelo. Literalmente, suelo ácido.
Son suelos que se encuentran en zonas tropicales o templadas muy lluviosas como las
sierras orientales de Oaxaca, llanura costera veracruzana, sierra lacandona y Altos de
Chiapas. En condiciones naturales tienen vegetación de selva o bosque. Se caracterizan por
tener acumulaciones de arcilla en el subsuelo, muy ácidas y pobres en nutrientes11
(Véase la
Figura 17).
Usos: Utilizado en la agricultura con rendimientos muy bajos, salvo los frutales
tropicales como cacao, café o piña, en cuyo caso se obtienen rendimientos de medios a
altos; también se usan en la ganadería con pastos inducidos o cultivados; sin embargo, el
uso más adecuado para la conservación de estos suelos es el forestal. Son moderadamente
susceptibles a la erosión (INEGI, 2004).
Figura 17. Unidad de Suelo “Acrisol”.
Cambisol (B): Del latín cambiare: cambiar. Literalmente, suelo que cambia. Estos
suelos son jóvenes, poco desarrollados y se pueden encontrar en cualquier tipo de
vegetación o clima excepto en los de zonas áridas. Se caracterizan por presentar en el
subsuelo una capa con terrones que presentan vestigios del tipo de roca subyacente y que
además puede tener pequeñas acumulaciones de arcilla, carbonato de calcio, fierro o
manganeso. También pertenecen a esta unidad algunos suelos muy delgados que están
colocados directamente encima de un tepetate12
(Véase la Figura 18).
Usos: Son muy abundantes, se destinan a muchos usos y sus rendimientos son
variables pues dependen del clima donde se encuentre el suelo. Son de moderada a alta
susceptibilidad a la erosión.
11
INEGI, 2004. Guía de Interpretación de Cartografía de Edafología. Aguascalientes. Pp 11.
12
Ibib., 12.
N
o
fullversion.
C
opyrightTR
AD
EC
O
G
R
O
U
P

Water Availability and minimum operating volume study for channel TEHUANTEPEC-2015

Water Availability and minimum operating volume study for channel TEHUANTEPEC-2015

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (19)

Similar a Water Availability and minimum operating volume study for channel TEHUANTEPEC-2015

Similar a Water Availability and minimum operating volume study for channel TEHUANTEPEC-2015 (20)

Más de Carlos Andrés Castaño Vargas

Más de Carlos Andrés Castaño Vargas (10)

Water Availability and minimum operating volume study for channel TEHUANTEPEC-2015