cuencas

CARACTERIZACIÓN DE LAS CUENCAS
CONCEPTOS BASICOS SOBRE CUENCAS
Una cuenca es una zona de la
superficie terrestre en donde (si
fuera impermeable) las gotas de
lluvia que caen sobre ella
tienden a ser drenadas por el
sistema de corrientes hacia un
mismo punto de salida.
La definición anterior se refiere a
una cuenca superficial (cuenca
hidrográfica); asociada a cada
una de éstas existe también una
cuenca de agua subterránea.
CONCEPTOS BASICOS SOBRE CUENCAS
Desde el punto de vista de su
salida, existen
fundamentalmente dos tipos de
de cuencas: endorreicas y
exorreicas.
Las endorreicas el punto de
salida esta dentro de los límites
de la cuenca y generalmente es
un lago; en las exorreicas su
punto de salida esta en los
límites de las cuencas y está en
otra corriente o mar.
El parteaguas es una línea
imaginaria formada por los
puntos de mayor nivel
topográfico y que separa la
cuenca de las cuencas vecinas.
TIPOS DE CUENCAS
CUENCA
¿Cómo delimitar la cuenca?
PARTEAGUAS
• Levantamiento topográfico del parteaguas
• Cartas topográficas (a mano, en escritorio)
• Software especial (por ejemplo SWAT), el
cual requiere como alimento el Modelo
Dígital de Elevación (MDE; sito INEGI o
bien comprar las vectoriales de INEGI y
convertirlo a GRID o TIN)
http://www.inegi.org.mx/inegi/default.aspx
¿cómo elegir cual será la “salida” de nuestra
cuenca?
• Porqué la queremos ver hasta que
desemboque a un río de mayor
importancia (por ejemplo río de la Sierra
desembocando al Grijalva)
• Porqué la queremos ver hasta que
desemboque al mar o a una laguna
• Porqué nuestro interés es una población
X. Por ejemplo, El río Coatán hasta la
ciudad de Tapachula o hasta una estación
de aforo
Cómo se delimitan las cuencas hidrográficas?
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-MORFOMETRÍA
1. AREA DE LA CUENCA
Tamaño de la
cuenca (km2)
< 25
Descripción
25 a 250
pequeña
250 a 500
Intermedia-pequeña
500 a 2,500
Intermedia-grande
2,500 a 5,000
grande
>5,000
Muy grande
Muy pequeña
EJEMPLOS DE CUENCAS
• Cuenca del Río Yaqui = 11, 792 Km2
(La Presa Alvaro Obregón está sobre este
río)
• Cuenca de Malacatepec-El Salitre (RH 18Balsas,Subcuenca del R. Cutzamala)=
158.7 Km2
Rio Chapingo
• RH-26 Cuenca del Río Panuco
• Cuenca del R. Moctezuma
• Cuenca del Lago de Texcoco = 2076 Km2
Cuenca del R. Chapingo = 17.5 Km2
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-MORFOMETRÍA
2. FORMA DE LA CUENCA
2.1.índice de Gravelius o coficiente de compacidad, Kc
P
P
Kc =
= 0.28 1/ 2
2π r
A
Cuando Kc es cercano a 1.0 indica que la forma es casi una circuferencia.
Kc mayores que 1.0 indica menor circular la cuenca. Cuencas con Kc
cercano a 1.0 tienen más problemas de crecientes (gastos muy grandes,
inundaciones).
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-MORFOMETRÍA
2. FORMA DE LA CUENCA
2.2.Factor de forma (Kf)
B
Kf = ;
La
A
B=
La
A
Kf = 2
La
B = Ancho medio
La = Longitud axial de la cuenca (medido sobre el cauce más largo desde
la cabecera hasta la salida de la cuenca).
A= Área de la cuenca
Suponga dos cuencas de la misma Área. La que tiene factor de forma más
alto tiene más problemas de crecientes.
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-MORFOMETRÍA
3. SISTEMA DE DRENAJE O SISTEMA DE CORRIENTES
SUPERFICIALES
3.1. Orden de las corrientes de agua: El orden de la cuenca
esta dado por el orden del cauce principal
•
corrientes de primer orden: pequeños canales que no tienen
tributrario
• Corrientes de segundo orden: dos corrientes de primer orden se
unen
• Corrientes de tercer orden: dos corrientes de seguno orden de unen
• Corrientes de orden n+1 : dos corrientes de orden n se unen
Entre más alto es el orden de la cuenca, indica un drenaje más eficiente
que desalojará rápidamente el agua.
ORDEN DE CORRIENTES
Fuente: Campos Aranda, 1998
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-MORFOMETRÍA
3. SISTEMA DE DRENAJE O SISTEMA DE CORRIENTES
SUPERFICIALES
3.2. Relación de bifurcación: es la relación entre el número
de corrientes de cualquier orden u (Nu) y el número de
corrientes en el siguiente orden superior u+1 (Nu+1):
Nu
Rbu =
N u +1
El valor mínimo teóricamente posible para Rb es 2.0. Aunque en la
realidad el valor promedio es del orden de 3.5
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-MORFOMETRÍA
3. SISTEMA DE DRENAJE O SISTEMA DE CORRIENTES
SUPERFICIALES
3.3. Densidad de drenaje: es la relación entre la longitud
total de las corrientes de agua de la cuenca y su área total
L
Dd =
A
km
=
2
km
Cuencas con drenaje pobre: Dd alrededor de 0.5 km/km2;
Cuencas bien drenadas: Dd alrededor de 3.5 km/km2;
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PARÁMETROS FÍSICOS-MORFOMETRÍA
3. SISTEMA DE DRENAJE O SISTEMA DE CORRIENTES
SUPERFICIALES
3.4. Densidad de corrientes: es la relación entre el número
total de corrientes en la cuenca y su área total
Nc
Dc =
A
Valores altos, cuencas bien drenadas.
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-MORFOMETRÍA
3. SISTEMA DE DRENAJE O SISTEMA DE CORRIENTES
SUPERFICIALES
3.4. Sinuosidad de las corrientes de agua: es la relación
entre la longitud del río principal a lo largo de su cauce y la
longitud del valle medido en línea curva o recta
L
S=
Lv
Un valor de S menor o igual a 1.25 indica baja sinuosidad. Entre más
sinuosos las velocidades en el cauce son menores.
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-RELIEVE
II. PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA
2.1. Pendiente media con Criterio de Alvord
D
Sc =   L
 A
D= equidistancia de curvas de nivel
A = Area de la cuenca
L = longitud total de las curvas de nivel de equidistancia D
Se recomienda equidistancias de p.ej. 100 m, ya que medirá menos L
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-RELIEVE
II. PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA
2.2. Pendiente media con Criterio de Horton (colocar o
dibujar una malla cuadriculada sobre la cuenca)
 Nx 
 D
S x = 
 Lx 
 Ny
S y = 
 Ly

 D


Sx + Sy
Sc =
2
D= equidistancia de curvas de nivel (se recomienda D =100 m)
Lx = Longitud de las cuadrículas sobre la cuenca sobre eje X
Nx = Número de intersecciones o tangencias de las curvas de nivel de
equidistancia D al eje x
Sx = Pendiente de la cuenca en la dirección X
Sc = Pendiente media de la cuenca
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-RELIEVE
III. PENDIENTE DEL CAUCE
H
S=
L
H = Desnivel en el cauce principal
L = Longitud total del cauce principal
Sc = Pendiente del cauce
NOTA: Incluso se puede dibujar el perfil del cauce, L vs. H
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-RELIEVE
III. PENDIENTE DEL CAUCE
También se pudiera eliminar el primer 15% (parte montañosa) y
eliminar el último 10% (parte plana) y en ese tramo calcular la
pendiente del cauce para así eliminar sesgos.
Se sugiere realizar un perfil del cauce (Distancia vs.
elevación)
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
Caracterización de relieve según Heras
Pendiente en %
Tipo de terreno
2
Llano
5
Suave
10
Accidentado medio
15
Accidentado
25
Fuerte Accidentado
50
> 50
Escarpado
Muy escapado
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-RELIEVE
IV. CURVA HIPSÓMETRICA: esta curva es una fotografía del
relieve de la cuenca, la cual representa gráficamente las
elevaciones del terreno en función de las superficies
correspondientes acumuladas
Dicha curva se construye determinando con un planímetro (o
AUTOCAD!) el área entre curvas de nivel.
VI. ELEVACIÓN MEDIA DE LA CUENCA
Con una malla de apróx. 100 cuadros, se toma la elevación de c/u
de los vértices y el promedio de esas elevaciones es la elevación
media
VII. ELEVACIÓN MEDIANA DE LA CUENCA
Corresponde al 50% del area leída en la curva hipsómetrica
¿De qué depende el escurrimiento
superficial?
• Características fisiográficas de la
cuenca
• Textura del suelo
• Uso del suelo
• Condiciones meteorológicas
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Factores Fisiográficos que Influyen en
los escurrimientos superficiales
• Tamaño y forma del área drenada
• Distribución de la red de
corrientes
• Pendiente media de la cuenca
• pendiente de cauce principal
• Almacenamientos naturales o
artificiales
que
amortiguan
avenidas
32
Uso del Suelo y su impacto en los
escurrimientos
• La presencia o ausencia de
cubierta vegetal suelen reducir o
incrementar las velocidades con
que se mueve el agua en la
cuenca
• Cantidad de agua infiltrada en
el suelo
• Cantidad de agua interceptada
por la vegetación.
33
Tipo de Suelo
• La textura del suelo influye en la
velocidad de infiltración en el
suelo. Texturas arenosas tienen
velocidades
de
infiltración
rápidas. Texturas arcillosas
originan más encharcamientos
en las cuencas.
34
EN RESUMEN, CARACTERÍSTICAS
ADICIONALES DE LA CUENCA
• Uso de Suelo, incluyendo
prácticas agrícolas
• Texturas
• Estaciones meteorológicas
• Estaciones hidrométricas
• Población
• Actividades productivas
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