RELACIÓN ENTRE LA LONGITUD Y PENDIENTE CON EL

Revista Sistemas Ambientales, Vol. 4, No. 1, 2011, p. 21-33
RELACIÓN ENTRE LA LONGITUD Y PENDIENTE CON EL
COEFICIENTE LALT EN LAS BARRANCAS DE LA SIERRA DE
GUADALUPE, DISTRITO FEDERAL
Cedillo Acosta Olga Leticia(1) y Rivas Sepúlveda Miguel Ángel(2
(1.2)
Laboratorio de Ciencias de la Tierra, Departamento de Ingeniería en Sistemas Ambientales, Escuela Nacional de Ciencias
Biológicas del Instituto Politécnico Nacional. Av. Wilfrido Massieu s/n, Del Gustavo A. Madero, CP 07738. México D.F., México.
RESUMEN
La relación entre las longitudes de las barrancas y las pendientes que presentan, está íntimamente
relacionada con la velocidad de los escurrimientos, de tal manera que a menor longitud y mayor
pendiente, la velocidad de los escurrimientos es mayor. En la Sierra de Guadalupe, ubicada en el Distrito
Federal, se localizan catorce barrancas de importancia por los volúmenes de sus caudales, en las cuales se
presenta un Coeficiente Lalt (relación entre longitud y deferencia de altitudes), que permite determinar la
velocidad y volumen de los caudales con el tipo de obra a realizar para cubrir alguno de tres grandes
objetivos, que se ubican en 1) disminuir la velocidad de los caudales, 2) disminuir la velocidad de los
caudales, permitir la infiltración y almacenar temporalmente volúmenes importantes de agua y 3)
disminuir la velocidad de los caudales, permitir la infiltración y almacenar volúmenes importantes de
agua por mayor tiempo.
Reconocimientos:
Este trabajo fue realizado con el apoyo del Instituto de Ciencias y Tecnología del Distrito Federal y del
Instituto Politécnico Nacional
1
Revista Sistemas Ambientales, Vol. 4, No. 1, 2011, p. 21-33
INTRODUCCIÓN
La Sierra de Guadalupe se encuentra en el
centro de la Cuenca de México, y es
considerada como Área Natural Protegida
(ANP), la cual forma parte del Suelo de
Conservación (SC) del Distrito Federal. La
Sierra se constituye como el último reducto de
extensión considerable de recursos naturales y
áreas cubiertas de vegetación al norte de la
Ciudad de México y forma una barrera natural
contra la contaminación y degradación del
ambiente, ya que interrumpe áreas con usos
urbanos, industriales, explotación de minerales
y áreas deforestadas, cuyos terrenos se
encuentran, en parte de la Delegación Gustavo
A. Madero en el Distrito Federal y en los
Municipios de Ecatepec, Coacalco, Tultitlán y
Tlanepantla del Estado de México, la cual por
sus características morfológicas, geológicas y
ecológicas la convierten en una de las más
importantes reservas bióticas del Valle de
México. La Sierra presenta áreas alteradas por
la presencia de usos inconvenientes o por el
manejo indebido de los recursos naturales y que
requieren acciones para restablecer en lo
posible su situación original ya que existe una
gran presión debido al crecimiento desordenado
de la mancha urbana, lo que ha provocado una
degradación de los recursos suelo, agua, flora y
fauna, Sin embargo, no existen suficientes
estudios de suelos que sirvan de base en la
elaboración de los programas de reforestación.
Se estima, que en los últimos 20 años más del
20% del área de la Sierra de Guadalupe se ha
deteriorado en forma acelerada como resultado
del crecimiento de la mancha urbana y la
inexistencia de un plan de manejo de los
recursos naturales remanentes. El crecimiento
de la mancha urbana se manifiesta por el
surgimiento desordenado de los asentamientos
humanos en las partes limítrofes, e incluso en el
interior del área, los cuales incluyen tanto
asentamientos
irregulares,
como
otros
autorizados, que en conjunto propician un
crecimiento súbito de las demandas de servicios
urbanos difíciles de satisfacer por las
autoridades, como consecuencia se tiene una
presión sobre los recursos naturales y trae
problemas de salud pública.
El agravamiento de los problemas ambientales
del área metropolitana de la Ciudad de México,
que entre sus causas se encuentra la degradación
acelerada y pérdida de porciones importantes de
la cubierta forestal de la Sierra de Guadalupe,
que forma parte restricciones que establece su
ubicación geográfica y topográfica; vandalismo
y delincuencia que daña a la población y la
infraestructura urbana, así como la continuación
de los intentos por invadir nuevas áreas para uso
habitacional.
La fuerte presencia de los habitantes aledaños
en el área natural es fuente de origen de
incendios forestales con daños consecuentes a la
flora y fauna silvestre, la utilización inadecuada
de la vegetación forestal para uso doméstico y
leña combustible, la perturbación y hasta
desaparición de la cubierta forestal, que da pie a
la presencia decreciente de aguas superficiales e
incremento de las velocidades de escorrentía,
provocando erosión y obstrucción en el drenaje
urbano, así como la aparición de tiraderos de
desechos sólidos que impactan de la
desaparición de un 73% de los bosques de la
ciudad, hacen evidente la necesidad de
implantar un proceso de reordenamiento de
actividades humanas y de manejo de los
recursos naturales que aún existen al norte de la
Ciudad de México.
LOCALIZACIÓN
La Sierra de Guadalupe, se localiza al norte de
la Ciudad de México, en los límites entre el
Distrito Federal y el Estado de México.
Geográficamente se ubica entre los 19°37' y
19°29' de latitud norte y a los 99°12' y 99° 02'
de longitud oeste (Figura 1). La superficie de la
zona en estudio son 1,251.60 ha de las cuales
220 ha corresponden al parque nacional El
Tepeyac y 1,031.60 ha están consideradas como
Suelo de Conservación (SC).
Croquis de localización de la Sierra de
Guadalupe
Por su ubicación en el interior de la Cuenca de
México, la Sierra de Guadalupe es un centróide
que recibe la confluencia de las carreteras que
unen a los estados de Querétaro, Hidalgo y
Estado de México con el Distrito Federal
GEOLOGÍA
La Cuenca de México es una altiplanicie
lacustre a 2,240 msnm rodeada de montañas.
Mooser (1975), propuso una actividad en siete
fases que formaron la cuenca, las cuales se
describen a continuación.
2
Relación entre la longitud y pendiente, Coeficiente Lalt, Sierra de Guadalupe
En la primera de fines del Cretácico al Eoceno,
se plegaron los sedimentos que constituyen la
base. En la segunda fase en el Oligoceno medio,
surgen los primeros complejos volcánicos al
norte de la cuenca, con lavas de composición
intermedia y ácida con abundantes tobas e
ignimbritas. La tercera fase corresponde al
Oligoceno tardío, cuando surgen las estructuras
dacíticas como el Peñón de los Baños, los cerros
Tigre y Zacatenco, este último hace 16 millones
de años. La cuarta fase fue en el Mioceno y se
originó el complejo principal de la Sierra de
Guadalupe, que se caracteriza por lavas
intermedias y ácidas. Se formaron grandes
domos dacíticos, como los cerros Tenayo,
Chiquihuite y Tepeyac, entre otros. La quinta
fase se inicia a fines del Mioceno y es cuando se
forman las sierras mayores, las cuales fijan los
límites de la cuenca al poniente y al oriente; a
estas pertenecen las Sierras de Las Cruces, Río
Frío y Nevada, constituidas por lavas
andesíticas y dacíticas con estructura porfirítica.
Este vulcanismo domina en el Terciario tardío y
perdura hasta el Cuaternario.
La Sierra de Guadalupe se formó esencialmente
de dos tipos de actividad volcánica. Una en que
los procesos explosivos fueron de gran
intensidad y representan las etapas iniciales de
los edificios mayores, los cuales culminaron con
procesos extrusivos. El otro tipo de derrames de
lava (procesos efusivos), escasos de corta
extensión.
Los volcanes principales de la Sierra de
Guadalupe son de tipo compuesto, originados
por poderosas erupciones explosivas, que
culminaron con la actividad extrusiva y efusiva.
Ejemplo de ello son los volcanes Vicente
Guerrero, Zacatenco, Jaral, María Auxiliadora,
Los Díaz, Tres Padres y Moctezuma; otras
elevaciones menores se formaron casi
exclusivamente por la actividad extrusiva, y es
el caso de los domos volcánicos que están en la
periferia de la sierra (Gordo, Chiquihuite,
Tenayo y Tepeyac).
Lozano (1968), reportó los fechamientos de dos
rocas de la sierra en Barrientos y en la Fosa de
Cuautepec, del orden de 14-15 Ma (mioceno),
determinados por K-Ar. En el mapa geológico
de la Cuenca de México, Mosser (1975),
atribuye una edad a la sierra principalmente del
Mioceno temprano, y posteriormente en 1990
Mosser y colaboradores, con base en un
conocimiento mejor del subsuelo de la cuenca,
la consideran del Plioceno en su mayor parte,
especificando una edad Oligocénico-Miocénica
para la zona de Barrientos y Pliocénica al
oriente de ésta. Con base en los mismos autores,
Cedillo y Rivas
siguió la formación de la Caldera de Cuautepec
(Plioceno temprano) y posteriormente, la fosa
del mismo nombre. Asociados a ésta, los
volcanes compuestos y domos volcánicos de la
periferia meridional: Tepeyac, Guerrero y
Chiquihuite. En el núcleo de la sierra, se aprecia
un mayor grado de fractura, intemperismo
avanzado, hidrotermalismo, presencia de diques
con orientación casi E-W , escarpes de falla, una
mayor concentración de corrientes fluviales y
anomalías morfométricas (Salinas, 1994).
La Sierra de Guadalupe antiguamente estaba
rodeada en su base por el Lago de Texcoco,
sepultando el piedemonte, por lo que
actualmente sólo pueden observarse las laderas
montañosas de la sierra, la planicie lacustre y
sólo en algunas áreas un piedemonte estrecho
(Lugo y Salinas, 1996).
La Sierra de Guadalupe presenta un escudo de
origen volcánico con suelo de rocas ígneas
extrusivas, que muestran dos horizontes
minerales que descansan sobre rocas riolíticas y
andesíticas, consolidadas o con diverso grado de
intemperismo o sobrematerial detrítico o
aluvial, y cuenta con un área importante de
captación de agua que filtran y abastecen a los
mantos acuíferos de la zona metropolitana de la
Ciudad de México.
En la parte de la Sierra que corresponde al
Distrito Federal, existen cuatro fracturas
geológicas, que se localizan dentro del polígono
de aplicación del Programa Parcial y en donde
no deberán permitirse los asentamientos
humanos.
El crecimiento urbano en el polígono de
aplicación del Programa Parcial se ha expandido
en terrenos no aptos para el desarrollo urbano,
como son las altas pendientes. La dotación de
servicios de infraestructura, la accesibilidad y
comunicación, el riesgo en las construcciones
por adaptaciones al relieve del terreno sin las
condiciones técnicas adecuadas y, el elevado
costo económico de las construcciones por
obras adicionales, son algunos de los problemas
que se presentan en los asentamientos sobre
terrenos con estas características, considerando
que sólo el 41.53% de la superficie de suelo
urbano en el polígono de aplicación del
Programa Parcial tiene pendientes de 0 a 15%,
mientras que el 43.04% tiene pendientes del
16% al 30%, y el 15.43% cuenta con pendientes
de más del 31%.
La Sierra de Guadalupe se une al occidente con
la Sierra de Las Cruces y de Monte Alto a través
de algunas elevaciones. Entre estas hay
3
diferencias petrológicas que hacen referencia a
que la Sierra de Las Cruces y Monte Alto se
encuentran constituidas por andesitas y
traqueandesitas hasta los límites con la Sierra de
Guadalupe, particularmente en la zona de
Barrientos, donde predominan las andesitas de
hornblenda; mientras que más al oriente, en lo
que es propiamente la Sierra de Guadalupe,
dominan las dacitas y andesitas. Estas andesitas
se caracterizan por tener un alto contenido de
sílice, frecuentemente con feldespato (Ordoñez,
1985).
Campa (1965), indica que las rocas que
conforman la Sierra de Guadalupe son
principalmente andesitas, y en cantidades
menores riolita y dacita. Por su parte Lozano
(1968), considera que predominan las andesitas,
lo que incluye brechas, porfidos y vitrófidos.
Básicamente, en su mayor parte predominan las
lavas, por la actividad volcánica de tipo
dómico1 que la originó y por los procesos
denudativos que han removido los materiales
menos resistentes del tipo de los piroclastos.
Lugo y Salinas (1996), reportan 11 diversos
tipos de materiales no consolidados de origen
lahárico y de flujo piroclástico; detritus de lava
intemperizada ; cenizas; arenas; pómez; brecha;
arena y ceniza; pómez con arena y ceniza;
conglomerado y depósitos de ladera. Las lavas,
representan en general, la culminación de la
actividad volcánica, donde los materiales como
pómez, ceniza y arena volcánica, corresponden
a las etapas iniciales de las erupciones,
observándose los mayores grosores en las
grandes canteras.
TOPOGRAFÍA
El relieve es muy importante en la distribución
y formación de los suelos, ya que controla
muchas de sus características tipogenéticas
(color, espesor, contenido de materia orgánica,
etc), además de ser responsable de las
variaciones de los meso y microclimas, por el
efecto altitudinal o de pendiente. El efecto de la
pendiente sobre los suelos provoca una
variabilidad en las propiedades, la cual ha
recibido el nombre de catena o toposecuencia.
La Sierra de Guadalupe, presenta un desnivel
general de 300 a 400 metros sobre el nivel de la
planicie de la Cuenca. La elevación más alta
corresponde al Picacho Moctezuma con una
altura de 2,900 msnm y el Chiquihuite con
2,740 msnm. A partir del cerro Picacho con un
rumbo general norte-sur y que continúa por
numerosos picos y cerros como El Jaral,
Tlacomulco, El Fraile, etc., hasta llegar al cerro
Chiquihuite (Figura 2). Al sureste del
Chiquihuite, separada por un valle de la sierra
general, se encuentra la pequeña cordillera
llamada del “Tepeyac”, formada por cuatro
cerros que son: Santa Isabel o Zacatenco,
Gachupines, Vicente Guerrero y el Tepeyac. En
el Cuadro 1 se presentan las principales
elevaciones de la zona en estudio.
Principales elevaciones
Elevación Altitud Elevación
(msnm)
Picacho
2,900
El Fraile
Moctezuma
Chuquihuite
2,740
Tlalayotes
2,720
Picacho
Grande
El Jaral
2,700
El Fraile
2,660
2,700
Altitud
(msnm)
2,660
Picacho
Tlacomulco
Santa
Isabel ó
Zacatenco
Tenayo
2,620
Vicente
Guerrero
El Fraile
2,440
2,500
2,480
2,660
El relieve se eleva a partir de la cota 2,240 hasta
los 3,000 msnm que alcanza el núcleo de la
sierra. La disección se manifiesta por barranco,
circos de erosión y valles. Algunos
considerablemente anchos en forma de
herraduras, como la fosa de Cuautepec con una
dirección al noreste (Lugo y Salinas, 1996).
El límite de la planicie lacustre se localiza entre
los 2,240 y 2,250 msnm de ahí hasta la base de
las laderas volcánicas se extiende una planicie
inclinada de 1 a 6°, en toda la margen de la
sierra el -piedemonte- generalmente hasta los
2,240 msnm y tiene una anchura que varía de
algunos cientos de metros hasta los 2
kilómetros. La red fluvial está controlada
esencialmente por las grietas en las rocas,
fenómeno favorecido por la casi total ausencia
de una capa superficial gruesa de material no
consolidado (Lugoy Salinas, 1996).
El vulcanismo como proceso fundamental,
originó algunos estratovolcánes, como los
cerros Guerrero, Zacatenco, Moctezuma, El
Jaral, María Auxiliadora y la Cruz, de
dimensiones considerables en la zona estudiada
y construidos por derrames de lava andesítica y
piroclastos. Los domos volcánicos se formaron
alineados sobre las antiguas fracturas por las
que ascendió el magma. Con esto están
relacionadas las fallas que han sido
cartografiadas por diversos autores. Durante el
Plioceno, los procesos volcánicos extrusivos
fueron los dominantes en la Sierra de
4
Relación entre la longitud y pendiente, Coeficiente Lalt, Sierra de Guadalupe
Guadalupe. Los domos principales representan
la actividad volcánica de tipo central que fue
dominante y con éstos se alinean domos
menores, parte del mismo proceso, pero de
menor intensidad. Ambos domos están, en su
mayoría unidos por crestas de lava que
constituyen las divisorias de aguas.
Cedillo y Rivas
incluso lacustres en su porción inferior. La
erosión en la Sierra de Guadalupe ha sido
fundamentalmente vertical y es más intensa a lo
largo de fracturas, fallas y contactos litológicos,
lo que fundamentalmente se aprecia en la fosa
de Cuautepec (Lugo y Salinas, 1996).
HIDROLOGÍA
Las laderas convexas son las mejor conservadas
y bien expuestas en la periferia de la sierra. Los
domos volcánicos, por su forma y constitución
homogénea de lavas muy compactas, son muy
resistentes a la erosión y a diferencia de otras
estructuras geológicas, pueden permanecer
algunos millones de años, mientras que las
laderas cóncavas son la forma dominante en la
Sierra y representan la modificación de las
convexas por una prolongada etapa de
intemperismo, y erosión por procesos de ladera
y fluviales, que han removido un volumen
considerable de material rocoso (Lugo y
Salinas, 1996).
EDAFOLOGÍA
Existen dos tipos de suelos predominantes en la
Sierra de Guadalupe según las unidades de suelo
de Organización de las Naciones Unidas para la
Agricultura y la alimentación /Organización
para la Educación, la Ciencia y la Cultura de las
Naciones Unidas (FAO/UNESCO) versión
1988; son de tipo Feozems háplico y Leptosol
lítico, y en menor escala el Fluvisol éutrico.
Estos tipos de suelos presentan un espesor
menor de 40 cm de profundidad, con una
pendiente mínima de 15% a más de 45%, con
una pedregosidad de regular a abundante, y una
erosión de ligera a severa.
La Sierra de Guadalupe en su fracción
correspondiente a la Delegación Gustavo A,
Madero, se ubica en la Cuenca Hidrológica del
Río Moctezuma, Unidad de Manejo P,
correspondiente a la Región Hidrológica No. 26
“Alto Río Pánuco” (RH26), según la Secretaría
de Agricultura y Recursos Hidráulicos (SARH).
La serranía se caracteriza por una red
hidrológica de tipo exorréico (zona terrestre con
abundante circulación de agua de superficie),
con dominancia de corrientes estacionales,
sujetas al régimen de la temporada de lluvias.
El polígono de aplicación del Programa Parcial
se ubica dentro de la Unidad de Manejo Peña
Gorda (C-10), y presenta cuatro arroyos
principales denominados Microcuenca del
Arroyo: La Armella, El Tejón, El Grande y El
Panal, los cuales son alimentados por afluentes
de baja consideración.
Todas estas corrientes son de carácter
intermitente, de bajo caudal y presentan un
patrón de drenaje de tipo dentrítico. Estos
arroyos se fusionan en la zona urbana y forman
un sólo cauce denominado Arroyo Peña Gorda y
posteriormente
Arroyo
Xochitlán,
para
desembocar en el Río San Javier, hasta el Río de
los Remedios.
CLIMATOLOGÍA
Por su origen volcánico extrusivo, los suelos
son poco profundos compuestos por andesitas,
arenisca y brecha volcánica, con diversos grados
de intemperismo y material aluvial, cuya
permeabilidad va de moderada a rápida;
predomina el tipo Feozem Háplico, que se
localiza en lomeríos con declives de moderados
a suaves, es de color oscuro y rico en materia
orgánica y nutrientes. En menor proporción, en
zonas escarpadas o con pendientes mayores a
50°, se encuentran los litosoles o suelos de
piedra, constituidos por andesitas, tepetate o
caliche duro, poco profundos y bien drenados.
El piedemonte es la superficie de inclinación
menor de 8°, que constituye la base de la sierra,
casi en su totalidad de material volcánico, lo que
es común para estratovolcanes. Se formó por
derrames de lava y materiales de caída, como
pómez y piroclastos. En menor proporción hay
depósitos exógenos: de ladera, fluviales e
Según la clasificación climática de Köppen,
modificada por E. García (1968), el clima en la
zona es C(Wo)(w)(i´), templado subhúmedo con
lluvias en verano; la precipitación media anual
alcanza los 627 mm, siendo enero el mes más
seco, con 30 mm y julio el mes más húmedo, la
temperatura media anual es de 16.7°C, siendo
enero el mes el más frío con 13.1oC y junio el
más cálido con 18.8°C. Los vientos dominantes
provienen del NW y NE, entre septiembre y
diciembre y febrero a marzo con una velocidad
máxima de 11 km/hr, además de la presencia de
vientos alisios provenientes del NW y vientos
locales denominados brisas montaña-valle.
La oscilación térmica entre los valores extremos
promedios fluctúa alrededor de los 24°C
mientras que para las temperaturas medias
mensuales, tan solo es de 5.5°C en promedio
anual, lo que se considera como poca oscilación.
5
Las temperaturas máximas y mínimas absolutas
registradas en la zona, varían de 32 a 37°C
durante la temporada más cálida entre los meses
de abril a mayo y de -1.0 a 11.5°C que se llegan
a
observar
entre
enero
y
febrero
respectivamente.
VEGETACIÓN
El crecimiento urbano ha generado un grave
deterioro sobre tres de los componentes
principales del equilibrio ambiental del área: el
suelo, la vegetación y el agua. A lo anterior se
suma particularmente la carencia de recarga de
los mantos acuíferos. Específicamente en las
porciones altas de los piedemontes, la carencia
de vegetación natural en las áreas cuyos suelos
son vulnerables a los procesos de escurrimiento
laminar y concentrado ha generado erosión
hídrica que se ha manifestado por la presencia
de erosión acelerada de suelos agrícolas y
formación de cárcavas (Lugo y Salinas, 1996).
Actualmente, la vegetación de la Sierra de
Guadalupe esta caracterizada principalmente por
una comunidad arbórea basada en plantaciones,
con eucalipto Eucalyptus sp; casuarina
Casuarina
equisetifolia;
cedro
blanco
Cupressus lindleyi; ciprés panteonero Cupressus
sempervirens y diversas especies de pinos, entre
las que se encuentran el Pinus cembroides, P.
montezumae, P. patula y P. radiata (Bopp,
1955; Rzedowski y Rzedowski, 1979; Vela y
Flores 2000).
En la Sierra de Guadalupe, las mayores
superficies están ocupadas por pastizales
inducidos, matorrales y áreas con bosquetes
plantados, teniendo menos cobertura los
bosques naturales de encino y las nopaleras,
fenómeno indicador de que las formaciones de
vegetación primaria se han reducido
sensiblemente dando lugar a asociaciones
vegetales derivadas de las perturbaciones y la
introducción de especies exóticas, mediante
plantaciones
forestales
con
fines
de
restauración y conservación.
Los sembradíos de maíz han influido mucho en
el cambio fisonómico de la Sierra, al igual que
el pastoreo excesivo, ya que ha exterminado
plantas o facilitado el crecimiento de otras,
particularmente de las gramíneas, mismas que
se han establecido en pequeñas planicies o
pendientes poco pronunciadas, donde cubren el
suelo totalmente. Un ejemplo de estas lo
integran el Cynodon dactylon, Bouteloa
bromoides Muhlenbergia alamosae y M. elata,
Chloris virgata, Triodia atenacea, Hordem
vulgare y Avena fatua entre otras (Bopp, 1955).
En la Sierra el Schinus molle o pirul es muy
frecuente, tanto así que se le puede considerar
como una especie subdominante en algunas
zonas, particularmente se encuentra formando
parte de algunas cercas de piedra y/o linderos de
parcelas agrícolas, al igual que diversas especies
de Agaves sp (Bopp, 1955)
La vegetación nativa del parque ha desaparecido
casi en su totalidad pero aún existen algunos
ejemplares de encinos como Quercus rugosa, Q.
deserticola; palo dulce o palo cuate
Eysenhardtia polystachya; cuajilote amarillo
Bursera sp; casahuate Ipomea sp; mezquite
Prosopis juliflora; huizache Acacia farnesiana;
sangregado o torote Jatropha spathulata;
tepozán Buddleia americana; palo de muerto
Ipomea murucoides, yerba del negro
Gaudichaudia cynanchoides, chilillo Poligonum
glabrum, cholla Puntia cholla; biznaga
Mammilaria sp; nopales como Opuntia
streptacantha, O. lasiacantha y O. imbricata;
yuca Yucca filifera; y membrillo cimarrón
Cotoneaster sp (Bopp, 1955; Vargas, 1982;
Vela y Flores 2000).
6
Relación entre la longitud y pendiente, Coeficiente Lalt, Sierra de Guadalupe
Cedillo y Rivas
INVENTARIO DE BARRANCAS EN LA
SIERRA DE GUADALUPE (D. F.)
Las Áreas Naturales Protegidas “Sierra de
Guadalupe” y “La Armella”, que constituyen la
Sierra de Guadalupe en el Distrito Federal, se
encuentran inmersas en el Norte de la
Delegación Gustavo A Madero, en donde el
desarrollo urbano de las zonas de Cuautepec
barrio bajo y Cuautepec barrio alto, se
encuentran colindando con estas áreas y en
muchos casos dentro de las mismas. Es por esto
que el inventario de barrancas solamente
incluye a las que se encuentran en estas áreas
naturales protegidas y no se incluye la parte
urbana.
El trabajo para elaborar este inventario se hizo
con recorridos de campo, en donde se recorrió
cada barranca y se tomaron los datos que las
caracterizaban.
Se identificaron 14 barrancas que se muestran
en la siguiente imagen satelital en escala
1:12000, obtenida del Simulador de Flujos de
Agua de Cuencas Hidrográficas de INEGI,
Figura 1
2
1
3
6
7
8
5
4
9
10
11
14
12
13
Figura 1.- Ubicación de las principales
barrancas en la Sierra de Guadalupe, D. F.
Las coordenadas geográficas de las barrancas en
la Sierra de Guadalupe, D. F. se citan en el
CUADRO1, en donde también se señalan las
altitudes máximas y mínimas de las mismas.
CUADRO 1.- COORDENADAS GEOGRÁFICAS DE LAS BARRANCAS EN LA SIERRA DE
GUADALUPE, D. F
COORDENADAS ALTITUD MÁXIMA
COORDENADAS ALTITUD MÍNIMA
BARRANCA
LATITUD
LONGITUD
LATITUD
LONGITUD
1
19°35'25.38''
99°07'09.32''
19°34'27.95''
99°07'36.70''
2
19°35'30.54''
99°07'23.19''
19°34'27.95''
99°07'36.70''
3
19°34'27.95''
99°07'36.70''
19°35'03.04''
99°07'32.34''
4
19°35'03.04''
99°07'32.34''
19°34'45.68''
99°07'48.08''
5
19°35'09.53''
99°07'07.12''
19°35'03.04''
99°07'32.34''
6
19°35'11.63''
99°07'42.83''
19°35'03.04''
99°07'32.34''
7
19°35'08.04''
99°07'55.60''
19°34'45.68''
99°07'48.08''
8
19°34'54.70''
99°08'09.92''
19°34'41.50''
99°07'57.55''
9
19°34'54.19''
99°07'19.80''
19°34'27.95''
99°07'36.70''
10
19°34'23.85''
99°07'22.71''
19°34'27.95''
99°07'36.70''
11
19°34'27.95''
99°07'36.70''
19°33'51.37''
99°07'22.96''
12
19°33'49.06''
99°06'34.50''
19°33'48.55''
99°07'12.15''
13
19°33'28.67''
99°06'52.16''
19°33'48.55''
99°07'12.15''
14
19°34'27.95''
99°07'36.70''
19°33'39.82''
99°07'43.49''
Las características en longitud y altitudes de las
barrancas en la Sierra de Guadalupe, D. F,
muestran una gran variación, lo que hace
adoptar una estrategia diferente para el estudio
de cada una de ellas. Por otra parte el área de
captación de agua de lluvia para cada una de las
barrancas permite determinar cuales se
encuentran en una mayor situación de
peligrosidad para las partes bajas de la Sierra.
7
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
LONGITUD…
LONGITUD
(METROS)
ALTITUD
MÍNIMA
(msnm)
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
ALTITUD
MAXIMA
(msnm)
LONGITUD DE LAS BARRANCAS EN EL ANP
SIERRA DE GUADALUPE (METROS)
CUADRO 2.-. LONGITUD Y DIFERENCIA
DE ALTITUDES EN LAS BARRANCAS DE
LA SIERRA DE GUADALUPE, D. F.
BARRANCA
La longitud de las barrancas es variable y no
tienen correlación con la altitud (-0.04833807),
de tal manera que la barranca 11 es la de mayor
longitud con 1769.92 metros y la de menos
longitud es la barranca 2 con 428.18 metros,
siendo el promedio de longitud en todas ellas de
806.86 metros, como se muestra en la Gráfica 1.
1
621.29
2931
2644
287
2
428.18
2859
2644
215
3
758.73
2644
2482
162
4
512.85
2482
2426
56
5
1004.97
2752
2488
264
6
547.75
2592
2488
104
7
748.52
2594
2426
168
8
533.19
2566
2425
141
9
850.16
2633
2424
209
10
447.55
2488
2424
64
11
1769.92
2580
2496
84
DIFERENCIA
DE
ALTITUDES
(metros)
12
1240.25
2617
2401
216
Gráfica 1.- Longitud de las barrancas en la
13
758.89
2564
2401
163
Sierra de Guadalupe, D. F.
14
1073.87
2401
2359
42
Las características en longitud y diferencia de
altitudes de las barrancas en la Sierra de
Guadalupe, D. F, se muestran en el Cuadro 2, en
donde notamos diferencias de altitud que van
desde los 42 metros en la barranca 14, hasta 287
metros como en la barranca 1, a pesar de que la
longitud de la barranca 14 es de 1073 metros
contra los 621 metros de la barranca 1. La
longitud promedio de las 14 barrancas es de 806
metros, mientras que la diferencia de altitudes
promedio es de 155 metros.
Con respecto al área de captación de agua de
lluvia en la Sierra de Guadalupe, en el D. F.,
notamos diferencias de acuerdo a cada una de
las barrancas, como se aprecia en la Gráfica 2.
ÁREA DE CAPTACIÓN DE AGUA DE LLUVIA EN
LAS BARRANCAS EN EL ANP SIERRA DE
GUADALUPE (METROS CUADRADOS)
700,000
600,000
500,000
400,000
300,000
200,000
100,000
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
ÁREA (METROS
CUADRADOS)
Gráfica 3.- Área de captación de agua de lluvia
en las barrancas en la Sierra de Guadalupe, D. F.
La correlación que se presenta entre la longitud
de las barrancas y el área de captación de agua
8
Relación entre la longitud y pendiente, Coeficiente Lalt, Sierra de Guadalupe
de lluvia es de 0.824, de tal manera que 13 de
las 14 barrancas presentan una relación directa
entre la longitud y el área de captación de agua
de lluvia, excepto la barranca 14 que tiene una
de las mayores longitudes y de las menores
áreas de captación (CUADRO 3).
Este coeficiente Lalt nos permite evaluar la
velocidad de los escurrimientos en estas
barrancas y sus posibles impactos en las partes
bajas de la Sierra de Guadalupe. (Gráfica 5). Lalt
= Diferencia de altitudes máxima y mínima /
longitud
CUADRO 3.-. LONGITUD Y ÁREA DE
CAPTACIÓN DE AGUA DE LLUVIA EN
LAS BARRANCAS DE LA SIERRA DE
GUADALUPE, D. F.
BARRANCA
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
LONGITUD
(METROS)
621.29
428.18
758.73
512.85
1004.97
547.75
748.52
533.19
850.16
447.55
1769.92
1240.25
758.89
1073.87
ÁREA DE CAPTACIÓN
DE AGUA DE LLUVIA
(METROS
CUADRADOS)
114,421.82
81,700.21
147,385.69
104,431.61
355,263.74
195,688.00
242,463.33
167,827.61
230,122.67
100,113.89
589,937.47
397,925.34
387,406.11
107,355.90
La diferencia de altitudes que se presentan en
estas 14 barrancas es variable (Gráfica 4), de tal
forma que se propone analizarlas mediante el
coeficiente de relación entre longitud y
diferencia de altitudes máxima y mínima (Lalt),
propuesto para este trabajo, en donde se
define como la relación entre la diferencia de
altitudes con respecto a la longitud de la
barranca estudiada.
400
DIFERENCIA DE ALTITUDES DE LAS
BARRANCAS EN EL ANP SIERRA DE
GUADALUPE (metros)
Cedillo y Rivas
COEFICIENTE DE RELACIÓN ENTRE LA
LONGITUD Y DIFERENCIA DE ALTITUDES EN
LAS BARRANCAS DE LA SIERRA DE
GUADALUPE, D. F.
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Gráfica 5.-Coeficiente de relación entre la
longitud y diferencia de altitudes en las 14
barrancas de la Sierra de Guadalupe, D. F.
De manera detallada en al Cuadro 4,
observamos los diferentes valores del
Coeficiente Lalt en las 14 barrancas, notando
que las barranca 1 y 2 presentan los valores más
altos, clasificándolas como las que presentan
mayor velocidad en sus escurrimientos. Las
obras que se recomiendan en este trabajo en las
barrancas 1 y 2 deben tener como objetivo
fundamental el de reducir estas velocidades.
En cambio en las barrancas 3, 5, 7, 8, 9 y 13
presentan velocidades
medias en los
escurrimientos y por la tanto las obras que se
recomiendan son de triple propósito, tanto para
disminuir velocidades de escurrimientos,
propiciar infiltraciones y para almacenamientos
de agua en volúmenes seguros y controlables.
Por último, las barrancas 4, 6, 10 y 12 presentan
las menores velocidades en sus escurrimientos y
las obras que se recomiendan son
principalmente para almacenamiento y filtración
de agua al subsuelo.
300
Las barrancas 11 y 14 presentan un valor bajo
en el coeficiente Lalt y requieren ser estudiadas
más detalladamente.
200
100
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Gráfica 4.-Diferencia de altitudes en las 14
barrancas de la Sierra de Guadalupe, D. F.
9
CUADRO 4.- COEFICIENTE DE RELACIÓN
LALT PARA LAS BARRANCAS DE LA
SIERRA DE GUADALUPE, D. F.
Las barrancas de poca pendiente son
recomendadas para hacer obras que puedan
almacenar e infiltrar agua de los escurrimientos.
Las barrancas de moderada pendiente son
recomendadas para hacer obras que permitan la
infiltración y almacenamiento temporal del agua
de los escurrimientos.
BARRANCA
COEFICIENTE DE
RELACIÓN
LONGITUD Y
DIFERENCIA DE
ALTITUDES (Lalt)
1
0.461942088
2
0.502125274
3
0.213514689
En las barrancas de alta pendiente
se
recomienda hacer obras que disminuyan la
velocidad de los escurrimientos a las partes
bajas.
4
0.109193721
5
0.262694409
6
0.18986764
7
0.224442901
8
0.26444607
9
0.245836078
10
0.143000782
11
0.047459772
12
0.174158436
13
0.214787387
14
0.039110879
En las barrancas de gran pendiente no se
recomienda hacer obras, en todo caso debe
aumentarse la cobertura vegetal en las laderas.
Con respecto al Coeficiente Lalt de cada uno de
los tramos de las 14 barrancas, se muestran en el
Cuadro 5, en donde podemos establecer que
cada barranca debe recibir un tratamiento
diferente
CONCLUSIONES
En este Coeficiente Lalt observamos que los
valores pueden ir de 0 a 1, pues en la relación
Lalt = Diferencia de altitudes máxima y mínima
/ longitud, el valor de 0 se da cuando no hay
diferencia de altitudes, mientras que el valor de
1 se da cuando la diferencia de altitudes es igual
a la longitud de la barranca en estudio, lo que
nos daría una pendiente de 45°.
Ésta pendiente es la máxima permitida para
hacer algún tipo de obra para el manejo de los
escurrimientos, por arriba de 45° no es
recomendable ningún tipo de obra por el gran
riesgo que existe de colapso ante grandes
escurrimientos.
En las 14 barrancas de estudio, encontramos que
los valores del Coeficiente Lalt van desde 0.039
hasta 0.502, lo que nos permite plantear los
siguientes intervalos ante escurrimientos de
agua.
0.01 a 0.19
0.20 a 0.39
0.40 a 0.59
Mayor de 0.60
poca pendiente
moderada pendiente
alta pendiente
gran pendiente
10
Relación entre la longitud y pendiente, Coeficiente Lalt, Sierra de Guadalupe
Cuadro 5.- COEFICIENTE DE RELACIÓN LALT PARA LOS TRAMOS DE LAS
LA SIERRA DE GUADALUPE
ALTITUD ALTITUD DIFERENCIA
BARRANCA TRAMO LONGITUD MÁXIMA MÍNIMA DE ALTITUDES
1
A
166
2940
2830
110
B
262
2830
2690
140
C
191
2690
2630
60
2
A
154
2860
2734
126
B
157
2734
2650
84
C
153
2650
2615
35
3
A
363
2620
2550
70
B
156
2550
2520
30
C
234
2520
2488
32
4
A
483
2488
2433
55
5
A
215
2750
2650
100
B
165
2650
2600
50
C
167
2600
2576
24
D
342
2576
2509
67
E
181
2509
2470
39
6
A
173
2616
2555
61
B
198
2555
2510
45
C
168
2510
2486
24
7
A
368
2600
2465
135
B
374
2465
2420
45
8
A
158
2580
2525
55
B
261
2525
2448
77
C
152
2448
2420
28
9
A
186
2655
2610
45
B
152
2610
2570
40
C
219
2570
2508
62
D
331
2508
2430
78
E
168
2430
2420
10
10
A
170
2526
2516
10
B
160
2516
2500
16
C
150
2500
2433
67
11
A
372
2650
2545
105
B
244
2545
2500
45
C
200
2500
2485
15
D
188
2485
2460
25
E
151
2460
2445
15
F
159
2445
2435
10
G
184
2435
2405
30
H
254
2405
2356
49
12
A
261
2640
2532
108
B
344
2532
2486
46
C
204
2510
2445
65
D
167
2455
2420
35
E
152
2425
2418
7
F
153
2418
2380
38
13
A
333
2580
2473
107
B
430
2473
2405
68
14
A
319
2417
2360
57
B
384
2360
2330
30
C
397
2330
2309
21
Cedillo y Rivas
14 BARRANCAS EN
Lalt
0.6626506
0.53435115
0.31413613
0.81818182
0.53503185
0.22875817
0.19283747
0.19230769
0.13675214
0.11387164
0.46511628
0.3030303
0.14371257
0.19590643
0.21546961
0.35260116
0.22727273
0.14285714
0.36684783
0.12032086
0.34810127
0.29501916
0.18421053
0.24193548
0.26315789
0.28310502
0.23564955
0.05952381
0.05882353
0.1
0.44666667
0.28225806
0.18442623
0.075
0.13297872
0.09933775
0.06289308
0.16304348
0.19291339
0.4137931
0.13372093
0.31862745
0.20958084
0.04605263
0.24836601
0.32132132
0.15813953
0.17868339
0.078125
0.05289673
11
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