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Tecnología y Ciencias del Agua
, vol. VIII, núm. 1, enero-febrero de 2017, pp. 155-165
Campos-Aranda,
Definición de tres épocas de crecientes utilizando estadísticos direccionales
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ISSN 2007-2422
Introducción
Las variaciones estacionales o por épocas que
tienen las lluvias de una cuenca son el factor
principal que origina la variabilidad de su
escurrimiento tanto en el volumen mensual
como en la magnitud de sus crecientes. Una
definición adecuada de la
estacionalidad de las
crecientes
es muy importante, pues tiene aplica-
ciones prácticas en ciertos diseños hidrológicos
y en el manejo de los recursos hídricos, como lo
han detallado Black y Werritty (1997); McCuen
y Beightley (2003); Cunderlik, Ouarda y Bobée
(2004); Chen, Guo, Yan, Liu y Fang (2010), y
Campos-Aranda (2014b).
La segmentación de la ocurrencia de las cre-
cientes en varias subestaciones, temporadas o
épocas es útil en la planeación y manejo de los
embalses de múltiples propósitos. En China, en
la cuenca del río Yangtze, las crecientes anuales
y las más grandes ocurridas se concentran sólo
en una cierta época del año, y las crecientes
medianas y pequeñas se presentan en el resto
del tiempo (Liu
et al
., 2015). Por ello, Chen
et al
. (2010); Liu, Guo, Xiong y Chen (2010),
y Liu
et al.
(2015) sugieren dividir la estación
de ocurrencia de las crecientes en tres épocas,
la
previa
, la
principal
y la
posterior
, para usar
diferentes niveles máximos en el embalse que
dejen libre en cada temporada el volumen de
control necesario según las crecientes máximas
o de diseño de tal época. Este manejo del em-
balse puede aportar beneficios, sin un incre-
mento del riesgo, en la generación de energía
hidroeléctrica, en el uso de la capacidad útil,
en la navegación y definición de las áreas
libres de inundación en las inmediaciones del
almacenamiento.
Existen básicamente tres enfoques para
definir las épocas de crecientes: (1) el basado
en el análisis probabilístico de los datos; (2) el
que analiza los fenómenos meteorológicos y/o
climatológicos que originan las crecientes, y (3)
el que emplea ciertas características de tempora-
lidad asociadas con las crecientes. Ejemplos del
primer enfoque se pueden consultar en McCuen
y Beightley (2003); Durrans, Eiffe, Thomas Jr., y
Goranflo (2003); Fang, Guo, Wang, Liu y Xiao
(2007), y Campos-Aranda (2014b). Del segundo
enfoque, en Black y Werritty (1997), y Singh,
Wang y Zhang (2005). Del tercer enfoque, en
Cunderlik
et al
. (2004), Chen
et al
. (2010); Kou-
troulis, Tsanis y Daliakopoulos (2010), y Köplin,
Schädler, Viviroli & Weingartner (2014).
El objetivo de este trabajo consiste en expo-
ner con detalle el método recientemente sugeri-
do por Chen, Singh, Guo, Fang y Liu (2013), que
pertenece al tercer enfoque, pues está basado en
los estadísticos direccionales; además, se aplica
tal criterio a los datos disponibles antes de la
construcción de los embalses
Guamúchil
(Eus-
taquio Buelna) y
Huites
(Luis Donaldo Colosio)
de la Región Hidrológica 10 (Sinaloa), para
establecer sus tres épocas de crecientes: previa,
principal y posterior, bajo dos enfoques de uso
de la información hidrométrica disponible.
Materiales y métodos
Estadísticos direccionales (índices de
estacionalidad)
Cuando un dato no es escalar sino angular o
direccional, tal valor puede ser representado
como un
dato circular
y teniendo varios de ellos
se pueden obtener sus
estadísticos direccionales
que los describen. La teoría que respalda tales
estimaciones data de principios de la década de
1970 y constituye una herramienta simple para
obtener medidas de similitud procedentes de
las fechas de ocurrencia de los eventos extremos
hidrológicos, como las crecientes o avenidas
máximas. Existen diversas convenciones o for-
mas de usar el círculo para estimar los estadís-
ticos direccionales (Ramírez-Orozco, Gutiérrez-
López, & Ruiz-Silva, 2009); en adelante se usará
la empleada por Burn (1997), por su semejanza
con los cuadrantes cartesianos. En tal esquema,
el avance es contrario a las manecillas del reloj,
iniciando en el eje de las abscisas; por ello, el 1
de enero y el 31 de diciembre coinciden en tal
inicio. En cambio, Chen
et al
. (2013) ponen en
tales fechas el inicio y el final de la temporada
de crecientes.
