Guía para la interpretación de cartografía hidrológica

Obras complementarias publicadas por el INEGI sobre el tema:
Diccionario de Datos Hidrológicos de Aguas Subterráneas; (Vectorial escala 1:1 000 000). Diccionario
de Datos Topográficos; (Vectorial ); Escala 1:250 000. Diccionario de Datos de Hidrología Superficial
Escalas 1:250 000 y 1:1 000 000 (Alfanumérico).
Catalogación en la fuente INEGI:
912.014
Instituto Nacional de Estadística y Geografía (México).
Guía para la interpretación de cartografía hidrológica : Serie II
Nacional de Estadística y Geografía.-- México : INEGI, c2012.
33 p : il.
ISBN 978-607-494-318-4
1. Cartografía - Estudio y enseñanza.
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Guía para la
interpretación
de cartografía
Hidrolólogica
Serie II
Impreso en México
ISBN 978-607-494-318-4
/ Instituto
Presentación
Los recursos naturales (renovables o no renovables) y humanos con
que cuenta un país son elementos fundamentales para su desarrollo
económico y social, por lo que su estudio y evaluación son de primordial importancia.
Disponer de información suficiente, confiable, oportuna y detallada sobre estos aspectos, se convierte en una necesidad imperiosa
es quizá. La actividad cartográfica -representación analógica o digital de cartas o mapas- la que ofrece mayores ventajas.
Sobre estas consideraciones el Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI), ha elaborado la serie Guías para la Interpretación de la Cartografía, producidas por la Dirección General de
Geografía y Medio Ambiente, (DGGyMA) una de las cuales constituye el presente trabajo, dedicado a la Hidrología en sus versiones
Aguas Superficiales y Aguas Subterráneas, en escala cartográficas
base 1: 250 000 y 1: 1 000 000 (Aguas Subterráneas), información
actualizada denominada serie II.
El propósito fundamental de esta serie consiste en facilitar la interpretación de la información cartográfica que se genera en el INEGI,
ampliando el universo de usuarios al hacer más accesible al público
no especializado en información temática. La estructura general de
este tipo de documentos son: el objetivo de los temas, su descripción, la simbología de representación, su utilidad y las aplicaciones
prácticas, entre otros aspectos. Todo este universo de información
esta integrado en un formato sencillo y de fácil comprensión.
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Índice
Objetivo
1
1. Introducción
1.1 Los datos hidrológicos en el Sistema Nacional
de Información Geográfica (SNIG)
3
1.2 Consideraciones generales
2. Información hidrológica
2.1 Metodología
2.1.1 Recopilación integración, análisis
e interpretación de la información
2.1.2 Actividad de campo
2.1.3 Reinterpretación y reclasificación
2.1.4 Adecuación y actualización
2.1.5 Informe
2.2 Flujograma
3. Interpretación de la información
3.1 Aguas subterráneas
3.1.1 Distribución del agua en el subsuelo
3.1.2 Unidades geohidrológicas
3.1.3 Calidad del agua y puntos muestreados
3.1.4 Área de veda
3.1.5 Área de concentración de pozos
3.1.6 Aprovechamientos (pozos, norias,
manantiales y cenotes)
3.1.7 Dirección de flujo del agua subterránea
3.1.8 Curvas de igual elevación del nivel estático
3.1.9 Línea de sección geohidrológica
3.1.10 Representación gráfica de los conceptos,
símbolos y colores
3.1.11 Elaboración de informe
3.1.12 Ejemplos de interpretación de la cartografía
hidrológica
3.1.13 Cartografía aguas subterráneas serie II,
escala 1: 1 000 000
3.2. Aguas superficiales
3.2.1 Hidrología superficial
3.2.2 Unidades de escurrimiento
3.2.3 División hidrológica
3.2.4 Conceptos
3.2.5 Representación gráfica de los conceptos,
símbolos y colores
3.2.6 Informe técnico
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3.3. Aplicaciones de la información hdrológica
3.3.1 En el sector agropecuario
3.3.2 En el establecimientos de nuevos
desarrollos urbanos e industriales
3.3.3 Producción de energía eléctrica
31
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3.4. Avances y disponibilidad
32
Bibliografía
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32
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Objetivo
Mostrar un panorama detallado a los profesionales
e interesados en el estudio de las agua subterráneas y superficiales, proporcionando sus características, distribución, tendencias y propiedades
físico-químicas; de esta forma el usuario podrá disponer de una herramienta con cobertura nacional
que le permita llevar a cabo análisis cuantitativos y
cualitativos de este recurso a nivel semidetalle.
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1. Introducción
En nuestro planeta, se estima que sólo el 3% del agua que
lo forma es dulce, de este porcentaje se considera que el
90% corresponde al agua subterránea, en contraparte
las fuentes de agua superficial son las más susceptibles a la contaminación inmediata y a la pronta disposición, lo que ha provocado su disminución en extensión
y volumen, bajo esta perspectiva es previsible que en
el futuro inmediato la demanda del vital líquido deberá
satisfacerse de agua proveniente en mayor proporción
de fuentes de abastecimiento subterráneas.
A nivel mundial, las regiones áridas presentan grandes contrastes ambientales y económicos, potencialmente son ricas en recursos minerales y estratégicas
en el desarrollo del sector agropecuario; a pesar de
esa riqueza, en general sufren graves problemas socioeconómicos, derivados del deficiente manejo y explotación de los recursos hídricos; situación que facilita
al avance de los procesos de desertificación.
Por su posición geográfica, nuestro país cuenta
con extensas regiones áridas donde el agua subterránea es determinante en el desarrollo de las actividades agrícolas, industriales y comerciales, el primer
sector utiliza cerca del 80% del volumen de agua
extraída del subsuelo, lo que ha provocado graves
problemas de sobreexplotación, contaminación y en
algunos casos intrusión salina y subsidencias en el
terreno, entre otros. Una de las deficiencias en el
manejo del recurso agua ha sido el desconocimiento
integral de los sistemas hidrológicos subterráneos y
la falta de estudio de los mismos, por lo anterior, es
prioritario fomentar de manera determinante la formación de cuadros especializados en el uso y manejo de los recursos hidrológicos, que influyan en el
desarrollo del país. Por ello el INEGI, contempla en
sus proyectos de evaluación de los recursos naturales, la actualización de la información hidrológica en
sus dos temas aguas superficiales y aguas subterráneas, escala 1:250 000 en sus versiones conocidas
como serie II.
1.1 Los datos hidrológicos en el Sistema Nacional de Información Geográfica (SNIG)
La idea de contar con un inventario nacional de Recursos Naturales así como de elaborar la cartografía
correspondiente, fue concebida como respuesta a las
necesidades de información detectada en los diferen-
tes sectores del país. Para subsanar esa deficiencia
se creó una institución oficial, encargada de llevar a
cabo esta labor. En la actualidad, el INEGI, realiza los
trabajos de actualización y producción de información
geográfica, en cumplimiento con el mandato que le fue
encomendado por la Ley del Sistema Nacional de Información Estadística y Geográfica. Con este fin, ha
sido implementado el Subsistema Nacional de Información Geográfica y del Medio Ambiente; el cual en su
componente geográfico generará grupos de datos de
Recursos Naturales y clima, entre otros.
Dicho subsistema considera información sobre localización y magnitud de los recursos geológicos, ubicación
de yacimientos minerales; uso actual del suelo y estado de la vegetación, características físicas, químicas y
morfológicas de los suelos; ubicación, y características de los aprovechamientos hidrológicos, parámetros
físico-químicos básicos y usos del agua. Este subsistema está integrado por la cartografía geológica, uso del
suelo y vegetación, edafológica e hidrológicas en sus
versiones subterráneas y superficiales.
La carta hidrológica, cuya interpretación es el tema
del presente documento, se ocupa de uno de los recursos más importantes para el desarrollo de las actividades del hombre y elemental para el desarrollo de
la vida misma, el agua, su estudio se divide en dos
temas, aguas subterráneas y aguas superficiales. La
información de las aguas subterráneas, donde se analizan los diferentes materiales que cubren la corteza terrestre, suelos o rocas y sus proyecciones inmediatas
hacia el subsuelo, el objetivo es definir el rendimiento
o posibilidades de que dichos materiales contengan
agua. El estudio de las aguas superficiales, considera
factores como roca, suelo, vegetación y pendiente del
terreno, que habrán de determinar coeficientes de escurrimiento del agua de lluvia principalmente, así como
el comportamiento del agua sobre la superficie de la
corteza terrestre.
1.2 Consideraciones generales
La humanidad cuenta con diversos recursos naturales
que son condición imprescindible de su existencia y por
ende, elementos fundamentales de su desarrollo. Dentro
de éstos, destaca el agua, en nuestro país la distribución
temporal y geográfica del recurso hace que los estudios
e información del tema tengan especial importancia,
3
dependiendo fundamentalmente de las características climatológicas, orográficas y socioeconómicas.
En cualquier región del mundo el monto de los recursos naturales es finito, es común que a medida que
las sociedades crecen, las necesidades aumentan con
el consecuente decremento en la disponibilidad, esta
situación se agrava cuando no existen programas para
mantener é incrementar el estatus de los recursos, lo
que provoca que disminuyan con extrema rapidez lo
que trae consigo graves consecuencias ecológicas,
económicas y sociales, en ocasiones irreversibles.
Como los recursos no aumentan proporcionalmente, es necesario determinar el uso sustentable de éstos
para obtener los mayores beneficios económicos y sociales. Para ello, es necesario determinar la potencialidad y vocación de cada región, en función de factores
como son: clima, suelo, agua, vegetación, minerales,
energéticos, infraestructura, servicios y recursos humanos. En esta tarea, la información del INEGI, usada
integralmente, representa una gran aportación al proporcionar datos referentes a los elementos señalados,
lo que permite establecer el uso óptimo de cada uno
de ellos, ya sea en agricultura, ganadería, silvicultura,
pesca, minería, industria y urbanismo, entre los más
indispensables.
Respecto al recurso hídrico debe considerarse que
no se trata de fenómenos independientes (subterráneas
y superficiales), sino que están interrelacionados y sujetos a gran cantidad de variables, la Hidrología es la
disciplina que se encarga del estudio del agua en una
visión integral; la siguiente definición puede dejar claro
el alcance de esta disciplina:
Figura 1. Bloque diagramático que representa el ciclo hidrológico (USGS).
El movimiento permanente del ciclo se debe fundamentalmente a dos causas: la primera, el sol, como la
fuente inagotable que proporciona la energía para evaporar el agua y elevarla para formar nubes; la segunda
causa es la gravedad, que hace que el agua condensada se precipite y que una vez sobre la superficie escurra
hacia las partes bajas.
El ciclo hidrológico es una transformación continua
originada por la radiación solar y que comprende varias fases (figura 2).
Hidrología. Ciencia que estudia las aguas terrestres,
su origen, movimiento y distribución en el planeta, sus
propiedades físicas y químicas, interacción en el medio
ambiente físico, biológico y su influencia sobre las actividades humanas.
El agua en la hidrosfera se encuentra en los tres
estados físicos: sólido, líquido y gaseoso. Es en forma
líquida cuando es de mayor interés para el hidrólogo
ya que es tan dinámica que da lugar a la formación
de lluvia, arroyos, ríos, lagos y lagunas; en el subsuelo, en medios fracturados o porosos da lugar a acuíferos, el término agua se utiliza precisamente cuando
se encuentra en estado líquido. En su forma sólida se
presenta como nieve, hielo y granizo, y abunda cerca
de los polos y en las partes elevadas del planeta. Por
último, el vapor de agua en forma de nubes, neblina
o como parte de la atmósfera, abunda en las capas
bajas de la atmósfera y en las capas más superficiales
de la corteza terrestre.
El concepto ciclo hidrológico, lleva consigo el movimiento o transferencia de las masas de agua, de un
sitio a otro y de un estado a otro. Es posible y clara la
representación gráfica de las etapas o componentes
esenciales del ciclo hidrológico (figura 1).
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Precipitación
Transpiración
Evaporación
Evaporación
Evaporación
Río
Océano
ve
Precipitación
Lago
a
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rre
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Es
Nie
rficie
Supe
ca
freáti
Movimiento de las
aguas subterráneas
Manantial
Movimiento de las
aguas subterráneas
Figura 2. Transformación por radiación solar.
Evaporación (Cambio del estado líquido al gaseoso).
Es provocada por efectos de la radiación solar o por
fuentes de calor internas que reciben las masas de
agua, las entidades más activas y que mayor volumen
aportan son los océanos, mares, lagos, lagunas y ríos.
La evaporación varía por la temperatura y latitud donde
se encuentran las aguas. Se calcula que aproximadamente 395 000 km3 de agua se evapora anualmente de
los depósitos oceánicos. La transpiración de los seres
vivos, aunque en menor escala, aumenta la cantidad de
vapor de agua en la atmósfera.
Evapotranspiración. Es resultado del proceso por el
cual el agua cambia del estado líquido a gaseoso y
directamente, o a través de las plantas, vuelve a la atmósfera en forma de vapor. Este concepto es la suma
de evaporación y transpiración, aplicable correctamente
a determinada área de terreno cubierta por vegetación.
Depende principalmente del contenido de humedad del
suelo y el desarrollo vegetal de la planta; es un fenómeno considerado micro climático.
Condensación (Cambio del estado gaseoso al estado
líquido).
Ocurre cuando el vapor de agua que es transportado
por el viento, encuentra minúsculas partículas de polvo, cenizas, u otras, alrededor de las cuales se une formando diminutas gotas, que son visibles para nosotros
y las conocemos con el nombre de nubes. La bruma,
neblina o niebla (nubes bajas) aparece cuando la condensación se realiza al contacto con el suelo.
Precipitación. Cuando las nubes llegan a su punto de
saturación (cantidad máxima de agua que puede contener la atmósfera a cierta cantidad de calor), ocurre el
descenso en la temperatura, esta situación produce que
se genere la lluvia o precipitación pluvial; si la temperatura es muy baja (alrededor de 11 0° C) la lluvia se
transforma en nieve o granizo.
Escurrimiento. La mayor parte del agua de lluvia forma ríos, lagos y arroyos que escurren hacia el mar, en su
trayecto a zonas bajas una parte se infiltra y alimenta el
flujo de las aguas subterráneas para formar acuíferos en
medios fracturados o porosos, hasta descargar al mar, en
esta dinámica que ocurre en tierras emergidas importantes volúmenes de agua superficial se vuelve a evaporar
para alimentar al Ciclo Hidrológico.
Infiltración. Es el proceso por el cual el agua penetra
hacia el subsuelo y circula hasta almacenarse y formar
acuíferos. En una zona donde no haya afectación antrópica, el agua desciende por la acción conjunta de
las fuerzas capilares y de la gravedad, una vez que se
incorpora a la zona saturada el movimiento tiende a
ser preferentemente horizontal hasta descargar al mar,
alimentar lagos, lagunas y ríos o bien volver a la superficie en forma de manantiales. Los factores que influyen en la dinámica de las aguas subterráneas son: las
características topográficas del terreno, permeabilidad
de los materiales rocosos y presencia de estructuras
geológicas en el subsuelo.
La intervención del hombre en el medio físico va introduciendo cambios que progresivamente afectan de
manera importante el ciclo hidrológico de algunas regiones. Por ejemplo: Es común que los drenajes extensivos han provocado que el nivel de la zona saturada
baje y paralelamente desciende la evapotranspiración
y aumenta la aportación del flujo subterráneo a los ríos,
además que la deforestación modifica el régimen de
crecida de los ríos. La construcción de presas, canales
de derivación, desecación de lagunas y lagos para la
agricultura y entubamiento de ríos y arroyos constituye
en la actualidad, la forma más extendida e importante
de modificar el ciclo hidrológico.
Escalas de representación, importancia y objetivos.
Los mapas son una representación gráfica de la superficie de la tierra o de una parte de la misma. La escala
de una carta es la proporción de la distancia horizontal
en papel a la distancia horizontal correspondiente en
el terreno. Generalmente se escribe como una fracción
representativa.
Fracción
=
representativa
Distancia sobre la carta
Distancia sobre el terreno
La fracción representativa siempre se escribe con la
distancia sobre la carta como 1. Esta es independiente
de cualquier unidad de medida. Una fracción representativa de 1:250 000, por ejemplo, significa que una unidad de medida sobre la carta (1mm, 1cm, 1dm, etc.),
es igual a 250 000 de las mismas unidades de medida
en el terreno. Así, la distancia terrestre entre dos puntos puede determinarse midiendo la que existe entre
los puntos sobre la carta y multiplicando esta medición
por el denominador de la fracción representativa.
Ejemplo:
En una carta a escala 1:250 000, ¿qué distancia terrestre representan 8 cm medidos sobre el mapa?
Solución:
Distancia medida sobre la carta = 8 cm, es decir, 0.08 m
Fracción representativa = 1:250 000 1/250 000
0.08 m x 250 000 = 20 000 m de distancia terrestre
La cartografía aguas superficiales y aguas subterráneas serie II que el INEGI elabora, están basadas
en la escala 1:250 000. Este formato permite hacer
análisis generales de la disponibilidad de aguas superficiales (en función de los volúmenes de precipitación) y subterráneas, para que de este modo se
puedan determinar cuáles son las mejores estrategias que deben seguirse en trabajos especializados
y detallados de hidrología. Esta escala está considerada como nivel de semidetalle, es útil para estudios
a nivel regional.
En el formato elegido para esta cartografía 1:250 000,
las áreas son definidas por 2o de longitud y 1º de latitud, el país está cubierto por 122 cartas, cada una
de las cuales abarcan un área aproximada de 24 000
km2, la unidad mínima de representación cartográfica
es de 0.5 km2.
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2. Información hidrológica
2.1 Metodología
El INEGI a través de la Dirección General de Geografía y Medio Ambiente, actualiza la cartografía hidrológica mediante la integración e interpretación
de información contenida en diferentes documentos
cartográficos, estudios locales, regionales; informes
realizados en esta institución como en otras dependencias, ya sean públicas o privadas, la información
es complementada con los resultados de los análisis
físico-químicos de las muestras de agua, de la interpretación de información geológica y su verificación
en campo; con todo esto se lleva a cabo un inventario
de los recursos hidrológicos de manera homogénea y
sistemática cuyo objetivo es proporcionar información
del recurso agua, tanto superficial como subterránea,
que permita definir áreas donde llevar a cabo estudios de mayor detalle para el aprovechamiento, extracción, manejo y uso sustentable de la misma.
2.1.1 Recopilación, integración, análisis e interpretación de la información
Para la primera y segunda etapa se utiliza la información generada en la DGGyMA, entre ellas la carta
topográfica, marco geostadístico, climas, geología,
edafología, fotografías aéreas e imágenes de satélite a diferentes escalas; de origen externo son los
mapas de zonas de veda, de acuíferos, balances
geohidrológicos, cortes litológicos, divisiones y boletines hidrológicos de la CONAGUA, información sobre
aprovechamientos subterráneos y superficiales de la
SAGARPA, SEMARNAT, CFE, PEMEX, etcetéra.
Durante la etapa de análisis, la información recopilada permitirá establecer las principales características
geohidrológicas de la zona en estudio; para el caso
de la información de aguas superficiales se conocerá la delimitación de regiones hidrológicas, cuencas y
subcuencas; tipo de cubierta vegetal, distribución de la
lluvia y la ubicación de las estaciones hidrométricas,
climatológicas y obras hidráulicas, se conocerán las
características físicas de los suelos, áreas erosionadas y las sujetas a inundación. Para producir la cartografía de aguas subterráneas se tendrá conocimiento
sobre la litología, secuencia estratigráfica, estructuras
geológicas, actividad minera, zonas geotérmicas; intrusión salina, permeabilidad de materiales rocosos y de
suelos, zonas de veda, tipo de acuíferos, localización
de obras de extracción (pozos, norias, manantiales y
cenotes) así como la dirección de flujo del agua subterránea. Como consecuencia del análisis de la información deberá elaborarse el itinerario de campo que
permita visitar los sitios más característicos, complejos
y representativos de la zona.
Interpretación durante este proceso:
• Se establecen las hipótesis que mediante el manejo e interpretación de los factores geomorfológicos,
geológicos y edáficos definen el rango a que corresponden las diferentes unidades geohidrológicas y de
escurrimiento.
• Se analizan cada uno de los factores que intervienen para el funcionamiento de los acuíferos y
cuencas.
• Inicia la elaboración de las coberturas para cada
una de las entidades.
• Transferencia de las zonas de veda (Hidrología
Subterránea) y se registra la capacidad de almacenamiento de los grandes embalses de agua superficial mayores a medio millón de m3 (Hidrología
Superficial).
Se seleccionan los sitios donde deberá obtenerse
muestras de agua; pozos, norias, manantiales y/o cenotes para subterráneas y lagos, lagunas, ríos, arroyos,
presas, bordos, canales y acueductos para superficiales, los resultados que emita el laboratorio de
análisis de suelos y agua nos permitirá conocer sus
características físicas así como el contenido iónico
que nos ayuda en la interpretación hidrogeoquímica
de la región.
2.1.2 Actividad de campo
Esta etapa tiene por objeto:
• Ratificar o rectificar contactos y claves asignadas en
la etapa de interpretación y análisis, determinando las
características de manera directa por medio de la observación, descripción, muestreo y comprobación de
campo; así mismo, se verifica la ubicación espacial de
las estaciones hidrométricas y se incorporan aquellas
que no estén registradas en la serie uno.
•Realizar recorrido de campo a fin de interpretar conjuntamente la geología e hidrología de la zona en general
y poder visualizar el o los modelos geohidrológicos que
funcionan dentro del área de trabajo.
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•Recopilar información en las dependencias locales, organismos operadores de agua potable, centros de investigación y/o académicos.
• Sitios de muestreo.
• Plantas de tratamiento de aguas residuales.
• Red hidrográfica.
•Recolectar muestras de roca de las unidades cuya identificación en campo sea dudosa con el fin de practicarles
estudios petrográficos.
Aguas subterráneas
•Se geoposicionan en campo las estaciones hidrométricas, aún las que no aparezcan en los boletines hidrológicos, se podrá complementar la información fuente,
visitando instituciones públicas, privadas o particulares
que manejen datos relacionados, se deberá confirmar
la información disponible tanto de la propia DGGyMA
como de otras dependencias por medio de observaciones y preguntas directas.
•Se deberán establecer las relaciones entre las entidades geográficas que intervienen en el funcionamiento
geohidrológico como son: litología, estructuras geológicas y geomorfología, que permitan definir los diferentes tipos de acuíferos y sus características más
importantes, entre otras, condición de explotación,
barreras geohidrológicas, salinidad, temperatura, etc.,
con el fin de delimitar y describir las unidades geohidrológicas. Así como las relaciones entre suelo, tipos
de vegetación, permeabilidad, distribución de la lluvia y
topografía que definan las unidades de escurrimiento.
• Todos los datos y conclusiones obtenidos durante esta
etapa deben quedar registrados en la bitácora de campo
correspondiente.
2.1.3 Reinterpretación y reclasificación
Etapa que tiene como propósito:
• Hacer los ajustes o modificaciones que de acuerdo
con las observaciones de campo son necesarias.
• Corregir contactos, claves y áreas no consideradas.
• Determinar la salinidad en función del contenido de
sólidos totales disueltos, clasificación para determinar
familia de agua y aptitud para el riego (Wilcox).
2.1.4 Adecuación y actualización
Tiene por objeto transferir a formato digital la información que desde los documentos fuente ha sido
integrada, analizada o interpretada. Se elaboran las
coberturas digitales para cada tema:
Aguas superficiales
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• Unidades de escurrimiento.
• Estaciones hidrométricas.
• División hidrológica (regiones, cuencas y
subcuencas).
• Cuerpos de agua.
• Isoyetas.
• Terrenos sujetos a inundación.
• Unidades geohidrológicas.
• Aprovechamientos muestreados (pozos,
norias, manantiales y cenotes).
• Aprovechamientos ubicados.
• Área de concentración de pozos.
• Área de veda.
• Dirección de flujo del agua subterránea.
• Curvas de igual elevación del nivel estático.
• Estructuras geológicas.
• Línea de sección.
2.1.5 Informe
La elaboración del informe final es la última etapa
del proceso, en este documento se integra y detalla
la localización del área de trabajo, distribución del
clima, temperatura, precipitación, fisiografía, litología, geología estructural y geohidrología, además,
detalla las particularidades de cada una de las coberturas que integran el conjunto de datos. También
hace aclaraciones sobre algún área en especial que
por la escala no haya sido considerada en la información vectorial.
Se estructuran en una sola cobertura georeferenciada los resultados de los análisis físico-químicos de las
muestras de agua obtenidas en los aprovechamientos
subterráneos y superficiales, además se incluye:
Termalismo: Cuando las aguas están asociadas o
en contacto con un rasgo geotermal que se manifiesta
en un área o punto particular de la zona de trabajo,
generalmente corresponde a manifestaciones hidrotermales asociadas a intrusiones magmáticas o a zonas
con alta actividad tectónica con presencia de flujos de
agua regionales.
Intrusión Salina: Se hará mención cuando el agua
de mar invada acuíferos costeros, debido al gradiente que se origina por la sobreexplotación se manifiesta por las altas concentraciones de sales en la
muestra.
2.2 Flujograma
El siguiente flujo muestra de manera general los procesos que se siguen para la actualización de la información hidrológica.
Los símbolos que se utilizan en las tiras marginales de
las cartas hidrológicas impresas, se han simplificado
con la idea de que el contenido pueda ser analizado
e interpretado fácilmente, no sólo por técnicos especializados, sino por cualquier persona interesado en la
información.
Actualización de la información hidrológica
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3. Interpretación de la información
3.1 Aguas subterráneas
3.1.1 Distribución del agua en el subsuelo
Excepto en los casquetes polares y en las nieves perpetuas de las grandes montañas, el mayor porcentaje
de agua potable de nuestro planeta, se localiza en el
subsuelo. Esto se debe en gran parte a que el agua del
subsuelo se encuentra almacenada y su flujo es muy
lento; en cambio el agua de los ríos y lagos está en
permanente circulación y es reemplazada varias veces al año. El agua del subsuelo tiene como ventaja
principal la de no estar sujeta a las fuertes variaciones
estacionales que sufre el agua superficial, por lo tanto
su almacenamiento normalmente ocurre en periodos
exponencialmente más largos que en la superficie.
El agua del subsuelo se encuentra en los poros o intersticios de los materiales que la almacenan (figura 3);
esto da lugar a la definición de dos zonas básicas en un
acuífero la de aereación y la de saturación.
Zona de aereación
Va desde la superficie del terreno hasta un nivel de
profundidad tal, que todos los poros o espacios abier-
tos se encuentran llenos o saturados de aire y en menor grado, de agua. Esta zona se puede dividir a su vez
en tres capas o subzonas:
• Subzona o capa húmeda del suelo.
• Subzona o capa intermedia.
• Subzona o fleco capilar.
La capa húmeda del suelo es aquella de donde las
plantas, por medio de sus raíces, extraen el agua para
su desarrollo; su espesor varía de acuerdo con el grado
de intemperismo del material donde se localiza y como
consecuencia, del tipo de clima.
La capa intermedia se encuentra entre la capa húmeda y el fleco capilar, ésta se considera como una mezcla
de aire y agua, en la cual, esta última se sostiene por
efectos de la tensión superficial; así, cuando aumenta la
cantidad de agua, la gravedad se encarga de llevar este
exceso hasta la siguiente zona, que se conoce como
agua vadosa.
El fleco capilar ocupa la porción del fondo de la zona
de aereación y se localiza inmediatamente arriba de la
zona de saturación. Su nombre se origina del hecho de
que en esta zona el agua se comporta como si estuviera
Figura 3. El agua en el subsuelo.
11
sujeta a la acción de tubos capilares que la impulsan
hacia arriba por diferencias de presión atmosférica.
Conforme el diámetro de los tubos aumenta, la acción
capilar tiende a disminuir, y llega casi a desaparecer
cuando la porosidad de los materiales del subsuelo es
muy grande.
Zona de saturación
Se caracteriza porque todos sus poros están saturados de agua; sus límites se fijan inmediatamente abajo
de la zona de aereación y arriba de alguna capa impermeable en la profundidad; sin embargo, a ciencia
cierta no se sabe hasta dónde puede llegar. A todas
aquellas formaciones rocosas que tienen agua en el
subsuelo y que se puede extraer para su utilización, se
les conoce como unidades acuíferas.
Para fines geohidrológicos podemos dividir los materiales de la superficie terrestre en dos grupos: materiales consolidados y materiales no consolidados, los
primeros tienen sus constituyentes firmemente unidos
ya sea por fases de enfriamiento de fluidos magmáticos, los correspondientes a litificación, o por procesos
de metamorfismo. Los materiales no consolidados son
aquellos cuyo origen se debe a fenómenos de intemperismo y erosión y por lo tanto sus constituyentes
pueden ser heterogéneos en tamaño, composición y en
la disposición de sus partículas (materiales granulares),
a su vez cada grupo puede sub-clasificarse en unidades
geohidrológicas con rendimiento alto, medio o bajo, o
bien con posibilidades medias o bajas.
Las formaciones acuíferas pueden encontrarse en
los dos grupos de materiales antes mencionados, pero
deben cumplir con las condiciones de tener capacidad
para almacenar agua y facilidad para transmitirla (porosidad y permeabilidad).
el agua de lluvia, los huecos que se forman al estar interconectados, dan lugar a la formación de importante acuíferos denominados cársticos o de grietas de disolución.
Los derrames masivos de roca ígnea, tales como
basaltos, riolitas o andesitas, pueden conformar importantes acuíferos siempre y cuando presenten fuerte
fracturamiento; su importancia depende del grado de
fracturamiento y de la posición topográfica de la formación rocosa.
La información hidrológica de agua subterránea que
el INEGI ofrece a sus usuarios se fundamenta en las
diferentes unidades geohidrológicas, las propiedades
físico-químicas del agua subterránea y aspectos hidrológicos como son: dirección de flujo del agua subterránea, zonas de veda, estructuras geológicas, sección
geohidrológica esquemática, ubicación de pozos, manantial, norias y cenotes.
3.1.2 Unidades geohidrológicas
Grupo de rocas o material granular, cuyas características físicas y potenciales le permiten funcionar como
una sola desde el punto de vista hidrológico, puede ser
productora, de recarga o impermeable o sin posibilidades de contener agua subterránea.
Se dividen en dos grandes grupos en función del tipo
de material, esto es para asociar y dar una idea sobre la
coherencia y los esfuerzos que requiere la perforación,
en caso de ser recomendable:
•
•
Material consolidado, que corresponde a rocas
masivas, coherentes y duras.
Material no consolidado, corresponde a los diferentes tipos de suelo o bien a roca, disgregada
de consistencia blanda.
Los grandes depósitos de materiales granulares,
en general carecen de cementante y suelen, constituir
buenos acuíferos, según las estructuras geológicas
presentes en la zona pueden funcionar como acuíferos
libres o confinados. Esta consideración tendrá validez
si, además de que la formación litológica presente huecos o vacíos que contengan agua, estos deben estar
interconectados entre sí, de manera que permitan la
circulación del agua.
1A. MATERIAL CONSOLIDADO CON RENDIMIENTO ALTO > 40 lps.
Unidad constituida por uno o varios tipos de roca que
funcionan como acuífero y deben su rendimiento principalmente a sus características de alta permeabilidad y
transmisividad producto del fracturamiento, porosidad,
disolución, estructura o grado de cementación. Las
obras de explotación existentes en esta unidad suelen
tener rendimiento mayor a 40 litros por segundo.
Respecto a la granulometría, las formaciones de
grava o arena facilitan el paso del agua a través de
ellos, en tanto, el material predominantemente arcilloso retiene el líquido y dificulta la circulación, al grado
de considerarse como barreras impermeables, de hecho funcionan como basamento, fronteras laterales o
confinantes de algunos acuíferos libres.
2M. MATERIAL CONSOLIDO CON RENDIMIENTO
MEDIO 10 - 40 lps.
Unidad constituida por uno o varios tipos de roca que
funcionan como acuífero y deben su rendimiento principalmente a sus características de permeabilidad,
puede ser media o alta, buena transmisividad producto
de fracturamiento, porosidad, disolución, estructura o
grado de cementación. Las obras de explotación existentes en esta unidad tienen rendimiento promedio entre 10 y 40 litros por segundo.
El grupo de rocas carbonatadas, donde destacan las
calizas, tiende a la disolución al entrar en contacto con
12
3B. MATERIAL CONSOLIDADO CON RENDIMIENTO BAJO < 10 lps.
Unidad constituida por uno o varios tipos de roca que
funcionan como acuífero, deben su rendimiento principalmente a sus características como son: permeabilidad moderada, deficiente transmisividad, puede estar asociada a
fracturamiento, porosidad, disolución, estructura o grado
de cementación. Las obras de explotación en esta unidad
tienen rendimiento menor a 10 litros por segundo.
9pm. MATERIAL NO CONSOLIDADO CON POSIBILIDADES MEDIAS.
Unidad constituida por suelos, gravas, conglomerados
y/o tobas arenosas con características físicas y condiciones geohidrológicas favorables, entre ellas, buena
posición topográfica, porosidad y permeabilidad baja
o media que permiten inferir con la ayuda de algunas
manifestaciones subterráneas, la posible presencia de
agua en el subsuelo.
4PM. MATERIAL CONSOLIDADO CON POSIBILIDADES
MEDIAS.
Unidad constituida por uno o varios tipos de roca que
presentan en común características físicas de porosidad,
fracturamiento, además de estructuras y condiciones
geohidrológicas favorables de permeabilidad y transmisividad, para deducir con la ayuda de algunas manifestaciones subterráneas, la posible existencia de agua.
10pb. MATERIAL NO CONSOLIDADO CON POSIBILIDADES BAJAS.
Unidad constituida por suelos impermeables, mezcla de
arcillas, limos, arenas, conglomerados y/o tobas arcillosas que pueden ser permeables pero presentan espesores y áreas reducidas, por lo que no son susceptibles
de contener agua económicamente explotable.
5PB. MATERIAL CONSOLIDADO CON POSIBILIDADES
BAJAS.
Unidad constituida por uno o varios tipos de roca sólida que por su origen y formación presentan baja
permeabilidad, tanto primaria como secundaria, las
condiciones geohidrológicas para contener agua
económicamente explotable resultan desfavorables,
por lo que se consideran con posibilidades bajas.
6a. MATERIAL NO CONSOLIDADO CON RENDIMIENTO ALTO > 40 lps.
Unidad constituida por suelos, arenas, gravas, conglomerados y/o tobas arenosas mal compactadas
que presentan alta permeabilidad y capacidad de almacenar agua debido a su porosidad, bajo grado de
cementación. Las obras de explotación existentes
en esta unidad tienen rendimiento promedio superior
a 40 litros por segundo.
7m. MATERIAL NO CONSOLIDADO CON RENDIMIENTO MEDIO 10 - 40 lps.
Unidad constituida principalmente por suelos, arenas, gravas, conglomerados y/o tobas arenosas mal
compactadas que presentan permeabilidad media
o alta, con buena capacidad para almacenar agua
debido a su buena porosidad producto de su grado
de cementación. Las obras de explotación existentes en esta unidad tienen rendimiento entre 10 y 40
litros por segundo.
8b. MATERIAL NO CONSOLIDADO CON RENDIMIENTO BAJO < 10 lps.
Unidad constituida principalmente por suelos con alto
contenido de arcillas, limos, arenas, conglomerados
y/o tobas arenosas sin compactar que presentan permeabilidad baja-media y moderada capacidad de almacenar agua debido a su heterogénea permeabilidad.
Las obras de explotación dentro de esta unidad tienen
rendimiento promedio menor a 10 litros por segundo.
3.1.3 Calidad del agua y puntos muestreados
Las técnicas para determinar la composición química
del agua tienen aplicaciones importantes en los estudios del comportamiento del agua. La más obvia es la
que permite determinar la calidad del agua según el
uso al que vaya a ser destinada; la concentración de
los diferentes elementos disueltos en el agua permiten
establecer hipótesis sobre la probable ubicación de las
zonas de recarga de los acuíferos, incluso la dirección
de los flujos subterráneos y la evolución química de las
aguas superficiales.
El resultado del contenido iónico permite, entre
otras cosas, clasificar las aguas por familias, e identificar posibles mezclas. De esta manera se pueden
evaluar fenómenos de intrusión salina o mezcla con
aguas fósiles. Es posible inferir el origen del agua, es
decir, si se trata de agua meteórica, fósil, de fluidos
magmáticos regionales, volcánicos recientes, etc. Finalmente, es posible relacionar la composición química de los sólidos disueltos en el agua con el probable
tránsito de la misma a través de formaciones geológicas diversas.
En los conjuntos de datos hidrológicos, en función
del contenido de sales disueltas en el agua se ofrecen
tres rangos; éstos son:
Agua dulce. Contiene de 0 a 1 000 miligramos de sólidos totales disueltos por litro, corresponde a aguas de
buena calidad, apropiadas para todos los usos: doméstico, riego, industrial, abrevadero, pecuario, etcétera.
Agua tolerable. Contiene entre 1 001 y 2 000 miligramos de sólidos totales disueltos por litro. El contenido
de sales restringe su uso sólo para abrevadero y ciertos tipos de cultivo; en ocasiones puede ser empleada
para uso doméstico, cuando no se cuenta con agua de
mejor calidad.
13
Agua salada. Supera los 2 000 miligramos de sólidos
totales disueltos por litro. Este tipo de agua puede ser
utilizada para cultivos que toleren la sal y en suelos
que presenten buen drenaje.
generalmente ocurre en ambientes cársticos donde
predomina la presencia de rocas carbonatadas.
3.1.4 Área de veda
Unidad de roca o grupo de ellas que almacenan y
transmiten agua subterránea, la cual puede ser captada a través de diversas obras para su explotación, uso
y aprovechamiento. Desde el punto de vista hidráulico,
los acuíferos pueden clasificarse en tres tipos principales: libres, semi-confinados y confinados (figura 4).
Corresponden a aquellas zonas donde está limitada o
restringida la perforación de nuevas obras de extracción de agua subterránea, debido en la mayoría de los
casos, a la sobreexplotación de los acuíferos; esta información se obtiene del Catálogo de Zonas de Veda
para el Alumbramiento de Aguas Subterráneas en la
República Mexicana (contiene la recopilación de los
Decretos de Veda publicados en el Diario Oficial de la
Federación), de zonas que son controladas para proteger las reservas de agua del subsuelo, por la Secretaría de Recursos Hidráulicos (SARH) hoy Comisión
Nacional del Agua (CONAGUA).
Acuíferos
3.1.5 Área de concentración de pozos
Lugar donde existen más de tres pozos en explotación,
debido a la escala no es posible ubicarlos todos; se
engloban en un polígono irregular que representa densidad de obras de extracción.
3.1.6 Aprovechamientos (pozos, norias, manantiales y cenotes)
Corresponden a los aprovechamientos de los cuales
se obtuvo una muestra de agua para ser analizada en
laboratorio, aparecen con su numeración respectiva,
profundidad total de la obra, profundidad del nivel estático y rendimiento en litros por segundo.
Figura 4.
Acuíferos libres. Son aquellos en que el agua subterránea presenta una superficie libre sujeta a la presión
atmosférica, como límite superior de la zona de saturación. Está formado en general por uno o varios estratos permeables parcialmente saturados de agua que
yace sobre unidades litológicas impermeables.
Pozo. Obra para extraer agua del subsuelo en los que
el diámetro de perforación es estrecho (por lo general se miden en pulgadas); el método de perforación
es con maquinaria (de percusión o rotatoria); generalmente se encuentran sellados en su parte superior y
constan de ademe metálico o PVC (ranurado y/o ciego), además del equipo de bombeo.
Noria. Excavación vertical a cielo abierto construida generalmente en forma artesanal (con pico y pala) hasta
alcanzar el nivel freático; estas obras por lo general no
registran altos rendimientos, se conocen también con
el nombre de pocito, pozo de lazo, pozo, etcétera.
Acuífero libre.
Manantial. Lugar donde el nivel freático aflora en la superficie del terreno y donde el agua fluye en forma más
o menos contínua.
Acuíferos confinados. Son formaciones geológicas permeables, saturadas de agua, confinadas entre dos
capas o estratos impermeables (una inferior y otra
superior).
Cenote. (Término de origen maya Lts’ono’ot o
d’zonot, caverna con depósito de agua), se refiere
a una oquedad que comunica la superficie del terreno con el nivel de saturación del agua subterránea,
Acuíferos semi-confinados. Son acuíferos saturados
sometidos a presión que están limitados en su parte
superior por una capa semipermeable (acuitardo), y
en su parte inferior por una capa impermeable.
14
Generalmente, la velocidad de movimiento del agua
subterránea es muy lenta; las unidades que se utilizan
son del orden de centímetros por día y en algunos casos
en metros por año. Este factor de movimiento estará en
función de la porosidad y permeabilidad de los materiales
que forman el acuífero, estructuras geológicas, cambio
en las propiedades físicas de la roca, entre otros. Uno
de los principales objetivos del estudio del agua subterránea es determinar la dirección y velocidad del flujo
subterráneo, estos datos son importantes al momento de
realizar la planeación para la construcción de obras de
almacenamiento de residuos varios, (rellenos sanitarios,
residuos peligrosos, etc.) así como promover acciones
de recarga inducida.
Acuífero confinado.
3.1.8 Curvas de igual elevación del nivel estático
Corresponden a líneas que representan puntos de igual
elevación del nivel estático, está referidas al nivel medio
del mar y se mide en metros, su orientación es perpendicular a la dirección de flujo del agua subterranea.
3.1.9 Línea de sección geohidrológica
Imagen esquemática de acuíferos colgados.
Línea que se proyecta sobre la superficie del terreno, sobre ella se proyecta el corte en sección de las unidades
geohidrológicas y estructuras geológicas, proporciona
información de las características y comportamiento del
agua en el subsuelo. Se obtienen a partir de la información
geológica, de la interpretación de imágenes de satélite y
de los datos obtenidos durante las etapas de campo. La
escala vertical es variable; de acuerdo con la topografía de
la zona y del criterio del especialista, la escala horizontal
base es 1:250 000.
3.1.10 Representación gráfica de los conceptos,
símbolos y colores
En la carta impresa de aguas subterráneas se utilizan colores, símbolos, pantallas y claves para representar la información temática, a continuación se presenta de manera
ilustrada el significado de cada rasgo:
Ejemplos:
Unidades geohidrológicas
Son 10 y se representan por medio de claves y colores de la siguiente manera:
Pozo extrayendo agua de un acuífero libre.
3.1.7 Dirección de flujo del agua subterránea
Es la dirección del movimiento del agua en el subsuelo y
con base en la información y configuración de la elevación,
respecto al nivel del mar, de los niveles estáticos de los
pozos profundos, se determina cuál es la dirección de flujo
del agua en el subsuelo, se representa con una flecha de
color azul.
Aprovechamientos
• Pozo. Se representa por un círculo de 2 mm de diámetro.
• Noria. Representada por un triángulo equilátero, de
2 mm por lado y el vértice hacia el sur de la carta.
• Manantial. Representado con un círculo de 2 mm de
diámetro, y el flagelo de 5 mm que indica el flujo de
la corriente.
• Cenote. Representado por un rectángulo de 1.5 X 2
mm por lado.
15
Secciones geohidrológicas
16
Material consolidado con rendimiento
alto > 40 lps.
Material consolidado con rendimiento
medio 10-40 lps.
Material consolidado con rendimiento
bajo< 10 lps.
Material consolidado con posibilidades
medias
Material consolidado con posibilidades
bajas
Material no consolidado con rendimiento
alto > 40 lps.
Aprovechamientos, curvas de igual elevación del nivel estático y áreas de concentración de pozos.
Material no consolidado con rendimiento
medio 10-40 lps.
Material no consolidado con rendimiento
bajo< 10 lps.
Material no consolidado con posibilidades medias
Material no consolidado con posibilidades bajas
Cuerpo de agua
País extranjero
Unidades geohidrológicas, dirección del flujo del agua subterránea.
Simbología de provechamientos
17
Salinidad del agua
Está representado en los aprovechamientos por los colores
•
•
•
Dulce – Azul
Tolerable – Gris
Salada – Rojo
Área de veda
Línea discontinua dentada de color rojo, los dientes indican el área de veda o restringida a la libre extracción
del agua subterránea.
Área de concentración de pozos
Área delimitada por una línea de color morado. Indica que
hay tanta densidad de aprovechamientos que no pueden
representarse en la carta, el tamaño depende del número
de obras identificadas en campo (figura 9).
yacentes y por lo tanto, la profundidad y espesores de
las capas acuíferas existentes.
Curvas de igual elevación del nivel estático
Representadas por una línea de color azul con su cota
correspondiente.
Detalle de la simbología en la carta impresa Aguas
Subterráneas serie II; escala 1:250 000.
Simbología en carta impresa.
Área de veda:
Área de concentración de pozos:
Línea de sección geohidrológica:
Línea de sección
Está representada por una línea de color negro, en los
extremos tiene letras mayúsculas que la identifican.
Representa en planta el perfil topográfico donde se vacía la interpretación geohidrológica de la línea trazada.
Proporciona información sobre el comportamiento del
agua con relación a las unidades geohidrológicas, indica el tipo, espesor, sucesión de las formaciones sub-
Definición y clasificación de las unidades geohidrológicas:
Dirección de flujo del agua subterránea:
Límite unidad geohidrológica:
Curva de igual elevación del nivel estático:
200
3.1.11 Elaboración de informe
La información de una carta o conjunto de datos de aguas
subterráneas, se complementa con un informe técnico
que detalla información de los siguientes aspectos:
• Generalidades.
• Unidades geohidrológicas.
• Interpretación hidrogeoquímica.
Generalidades
El informe técnico inicia con las generalidades del área
y considera: extensión del área de trabajo, localización,
clima, temperatura, precipitación media anual, fisiografía, estratigrafía y litología, áreas de veda, áreas de
concentración de pozos y termalismo (cuando existe).
Unidades geohidrológicas
En este apartado se define el concepto de unidades
geohidrológicas y la descripción de cada una de las
18
que se presentan en el conjunto de datos; son tomados
en cuenta los siguientes parámetros:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Marco geológico.
Fisiografía.
Tipos de acuífero, si es que lo forman.
Aprovechamientos (pozos, norias, manantiales y
cenotes).
Niveles (estático y dinámico).
Rendimiento en litros por segundo.
Calidad de agua para riego.
Familias de agua.
Salinidad.
Temperatura.
Flujo de agua subterránea (influencia y afluencia).
Usos.
Recarga.
Balance hidrológico.
Intrusión salina.
La descripción de los acuíferos, se basa en los componentes litológicos, estructurales y de rendimiento,
densidad de obras, características particulares y en la
interpretación de los resultados de los análisis químicos y su relación con el entorno geohidrológico.
químicos, se aplican en la tabla correspondiente, el
punto donde ambos valores se interceptan corresponde a la calidad del agua para riego de una muestra. El
resultado está integrado en la tabla de atributos de la
cobertura digital correspondiente (aprovechamientos
muestreados).
Para conocer la calidad del agua para fines de riego, se utilizan las Normas de Riverside (1973), la cual
toma como parámetros la salinidad y la sodicidad que
contenga la muestra. Se determinan cuatro niveles de
salinidad, (US Soild Salinity Laboratory). Desde baja
hasta muy altamente salina, en función de la conductividad eléctrica y cuatro niveles de sodicidad, en los
mismos términos, en función de la Relación de Adsorción de Sodio (RAS). La conductividad eléctrica es
igual al recíproco de la resistividad y proporcional a la
concentración de sólidos totales disueltos, normalmente se expresa en micromhos por centímetro (mmhos/
cm); la relación de adsorción de sodio se obtiene mediante la siguiente fórmula:
Resultados de los análisis químicos
Se representan en un formato que muestra los resultados de los análisis químicos, cationes y aniones, de las
muestras de agua, así como la calidad de agua para
riego de cada aprovechamiento, familia de agua y salinidad. Se revisa la confiabilidad de los resultados mediante el siguiente proceso:
• Se realiza la suma de aniones y cationes.
• Obtener el 6% de la suma algebraica que haya resultado mayor, dando por resultado la tolerancia.
• La diferencia entre cationes y aniones, debe ser menor a la tolerancia obtenida, si el resultado cumple
con este requisito, los análisis se consideran dentro
del límite establecido para poder codificarlos. Los
cálculos se realizan con los resultados de los análisis expresados en miliequivalentes por litro.
Calidad de agua para riego
Efectuado lo anterior se determina la calidad del
agua para fines de riego en función del contenido
de sales y sodio que contengan. De acuerdo con el
criterio presentado por la Agencia para el Desarrollo
Internacional (AID); donde señalan cuatro niveles de
salinidad (figura 5). En función del contenido de sodio hay cuatro niveles de sodicidad, en función de la
relación de adsorción de sodio.
Diagrama de Wilcox (Normas de Riverside para evaluar calidad del agua para riego).
Los valores de RAS (Relación de Adsorción Sodio)
y CE (Conductividad Eléctrica) de los análisis físico-
Figura 5. Normas de Riverside para evaluar la calidad de las
aguas de riego. (US Soild Salinity Laboratory). Fuente: Blasco
y de la Rubia (Lab. de suelos IRYDA,1973).
19
Parámetros utilizados para determinar la calidad del
agua para riego:
Conductividad
Agua de baja salinidad (C1)
Conductividad eléctrica entre 100 y 250 micromhos/cm
a 25ºC que corresponde aproximadamente a 64-160
mg/L de sólidos disueltos. Puede usarse para el riego
de la mayor parte de los cultivos en casi cualquier tipo
de suelo con muy poca probabilidad de que se desarrollo salinidad; se necesita algún lavado pero este se
logra en condiciones normales de riego, excepto en
suelos de muy baja permeabilidad.
Agua de salinidad media (C2)
Conductividad eléctrica entre 250-750 micromhos/cm
a 25ºC correspondiendo aproximadamente a 160-480
mg/L de sólidos disueltos. Puede utilizarse siempre y
cuando haya un grado moderado de lavado en casi
todos los casos y sin necesidad de prácticas especiales de control de salinidad, se pueden producir plantas
moderadamente tolerables a las sales.
Agua altamente salina (C3)
Conductividad eléctrica entre 750 y 2 250 micromhos/
cm a 25ºC correspondiendo aproximadamente a 4801 440 mg/L de sólidos disueltos. No puede usarse en
suelos cuyo drenaje sea deficiente, aún con drenaje
adecuado se pueden necesitar prácticas especiales de
control de la salinidad, se debe por lo tanto, seleccionar únicamente aquellas especies vegetales muy tolerantes a las sales.
Agua muy altamente salina (C4)
Conductividad eléctrica superior a 2250 micromhos/
cm a 25ºC (aproximadamente 1 440 mg/L de sólidos
disueltos. No es apropiada para riego en condiciones ordinarias, pero puede usarse ocasionalmente en
circunstancias muy especiales; los suelos deben ser
permeables y el drenaje adecuado, se requiere aplicar
exceso de agua para lograr un buen lavado, en este
caso deben seleccionarse cultivos altamente tolerables a las sales.
Sodio
La clasificación de las aguas de riego respecto a la
RAS, se basa primordialmente en el efecto que tiene el
sodio intercambiable sobre la condición física del suelo, no obstante, las plantas sensibles a este elemento
pueden sufrir daños a consecuencia de la acumulación
del sodio en sus tejidos, cuando los valores del sodio
intercambiable son más bajos que los necesarios para
deteriorar la condición física del suelo.
Agua baja en sodio (S1)
Puede utilizarse para el riego de los suelos con poca
20
probabilidad de alcanzar niveles peligrosos de sodio
intercambiable. No obstante, los cultivos sensibles,
como algunos frutales y aguacates, pueden acumular
cantidades perjudiciales de sodio.
Agua media en sodio (S2)
En suelos de textura fina, el sodio representa un peligro considerable, más aún, si los suelos pose en alta
capacidad de intercambio catiónico, especialmente
bajo condiciones de lavado deficiente, a menos que el
suelo contenga yeso, éstas aguas sólo pueden usarse
en suelos de textura gruesa o en los orgánicos de buena permeabilidad.
Agua alta en sodio (S3)
Puede producir niveles tóxicos de sodio intercambiable
en la mayor parte de los suelos, por lo que necesitarán
prácticas especiales de manejo, buen drenaje, fácil lavado y adiciones de materia orgánica; los suelos yesíferos no siempre desarrollan niveles perjudiciales de
sodio intercambiable cuando se riegan con este tipo de
agua. Puede requerirse el uso de mejoradores químicos para sustituir el sodio intercambiable, sin embargo,
tales mejoradores no serán económicos si se emplean
aguas de muy alta salinidad.
Agua muy alta en sodio (S4)
Es inadecuada para riego, excepto cuando su salinidad
es baja o media y cuando la disolución del calcio del
suelo y/o la aplicación del yeso u otros mejoradores no
hace antieconómico el empleo de esta clase de agua.
Familias de agua
Basado en los diagramas triangulares de Palmer Piper
(figura 6). Para ello se obtiene el porcentaje que representa cada ión con respecto al total, para lo cual se
trabaja en miliequivalentes por litro.
De acuerdo al diagrama triangular, en cationes se
deben sumar sodio y potasio y en aniones carbonatos
más bicarbonatos y cloruros más nitratos; para registrar en el diagrama seis valores, tres de cationes (magnesio, sodio más potasio y calcio) y tres de aniones
(carbonatos más bicarbonatos, cloruros mas nitrato y
sulfuros). Los puntos registrados en los triángulos deben proyectarse al rombo central del diagrama a fin de
obtener la clasificación química o familia del agua en
base a su contenido iónico.
Agresividad del agua
Para calcular la agresividad se utiliza el diagrama semilogarítmico (figura 7) del agua se consideran los valores del agua calculados de mg/L de los iones; calcio y
bicarbonato, los cuales son trasladados a las columnas
correspondientes del diagrama semilogarítmico.
Estructura de la tabla de los resultados de análisis químicos en formato digital
Campo
Shape
Num
UTM_X
UTM_Y
FC
Aprovecham
Azimut
Fecha
Ca
Mg
Na
K
Dza_CaCO3
RAS
Ph_campo
Ph_lab
CE_campo
CE_lab
SO4
HCO3
CO3
Cl
NO3
STD_campo
STD_lab
Cal_riego
Agresivida
DTD
Q
PT
NE
NE
Equipo
Uso
Temp
Termalismo
Acuífero
Calidad
Familia
Observación
Tipo
Texto
Numérico
Numérico
Numérico
Numérico
Texto
Numérico
Date
Numérico
Numérico
Numérico
Numérico
Numérico
Numérico
Numérico
Numérico
Numérico
Numérico
Numérico
Numérico
Numérico
Numérico
Numérico
Numérico
Numérico
Texto
Texto
Numérico
Numérico
Numérico
Numérico
Numérico
Texto
Texto
Numérico
Texto
Texto
Texto
Texto
Texto
Ancho
4
3
10
11
5
9
3
8
6
7
7
6
7
5
4
5
7
7
7
7
7
7
6
7
8
5
11
4
5
6
6
6
18
20
5
9
13
9
66
80
Decimales
0
3
3
0
0
2
2
2
2
2
2
1
2
4
4
2
2
2
2
2
1
2
1
0
1
1
1
1
-
-
21
Clasificaciones de las aguas según las normas Riverside
Tipos
Calidad y normas de uso
C1
Agua de baja salinidad, apta para el riego en todos los casos. Pueden existir problemas
sólo en suelos de muy baja permeabilidad.
C2
Agua de salinidad media, apta para el riego. En ciertos casos puede ser necesario emplear volúmenes de agua en exceso y utilizar cultivos tolerantes a la salinidad.
C3
Agua de salinidad alta que puede utilizarse para el riego de suelos con buen drenaje,
empleando volúmenes de agua en exceso para lavar el suelo y utilizando cultivos muy
tolerantes a la salinidad.
C4
Agua de salinidad muy alta que en muchos casos no es apta para el riego. Sólo debe
usarse en suelos muy permeables y con buen drenaje, empleando volúmenes en exceso
para lavar las sales del suelo y utilizando cultivos muy tolerantes a la salinidad.
C5
Agua de salinidad excesiva, que sólo debe emplearse en casos muy contados, extremando todas las precauciones apuntadas anteriormente.
C6
Agua de salinidad excesiva, no aconsejable para riego.
S1
Agua con bajo contenido en sodio, apta para el riego en la mayoría de los casos. Sin
embargo, pueden presentarse problemas con cultivos muy sensibles al sodio.
S2
Agua con contenido medio en sodio, y por lo tanto, con cierto peligro de acumulación de
sodio en el suelo, especialmente en suelos de textura fina (arcillosos y franco-arcillosos)
y de baja permeabilidad. Deben vigilarse las condiciones físicas del suelo y especialmente el nivel de sodio cambiable del suelo, corrigiendo en caso necesario.
S3
Agua con alto contenido en sodio y gran peligro de acumulación de sodio en el suelo.
Son aconsejables aportaciones de materia orgánica y empleo de yeso para corregir el
posible exceso de sodio en el suelo. También se requiere un buen drenaje y el empleo
de volúmenes copiosos de riego.
S4
Agua con contenido muy alto de sodio. No es aconsejable para el riego en general, excepto en caso de baja salinidad y tomando todas las precauciones apuntadas.
Una vez trasladados los valores, se unen mediante
una línea recta, ésta cortará a la columna de pH de
equilibrio, el punto donde esta columna es cortada
nos dará un valor para el pH.
3.1.12 Ejemplos de interpretación de la cartografía
hidrológica
Este valor se compara con el pH de laboratorio, en
caso de que el pH de equilibrio (del diagrama), sea
mayor que el del laboratorio, la muestra de agua graficada será agresiva. Si el pH de equilibrio (del diagrama), es menor, la muestra será incrustante. En caso
de que ambos sean iguales, la muestra del agua se
considera neutra.
El área representa la porción sureste de la carta
Concepción del Oro, ubicado al sur-sureste del poblado Concepción del Oro. En una pequeña zona
de la provincia fisiográfica Sierra Madre Oriental;
sub-provincia Gran Sierra Plegada, los sistemas de
topoformas corresponden a sierras plegadas, bajadas y valles de laderas tendidas. La sierra Las
Vallas tiene un rango cronológico que abarca desde
el cretácico inferior al reciente, su litología son rocas sedimentarias, principalmente calizas, calizaslutitas y suelos aluviales (figura 8). Este grupo de
rocas se clasifica en las siguientes unidades geohidrológicas:
Créditos
Es la relación de las dependencias u organismos tanto
públicos y privados, que proporcionaron información
para la actualización de la carta o conjunto de datos.
22
Carta Aguas Subterraneas, Concepción del Oro
ÁREA CABORCA-PITIQUITA
Figura 6. Diagramas triangulares de Palmer Piper ayudan a determinar familias de agua.
Figura 7. Diagrama semilogarítmico.
23
Escala de concentraciones de pH.
Tendencia
Incremento
de acidez
Neutro
Incremento
de
alcalinidad
pH (Potencial
de Hidrógeno)
Soluciones que típicamente
tienen este pH
pH = 0
Ácido de batería.
pH = 1
Ácido estomacal.
pH = 2
Jugo de limón, vinagre.
pH = 3
Toronja, jugo de naranja, refrescos.
pH = 4
Jugo de tomate, lluvia ácida.
pH = 5
Café negro, agua de lluvia.
pH = 6
Orina, saliva.
pH = 7
Agua “pura”.
pH = 8
Agua de mar.
pH = 9
Bicarbonato.
pH = 10
Leche magnesia.
pH = 11
Amoníaco.
pH = 12
Agua jabonosa, cloro.
pH = 13
Limpiador de hornos.
pH = 14
Limpiador líquido de drenajes.
Unidades geohidrológicas
1A. (Material consolidado con rendimiento alto mayor
de 40 litros por segundo).
Comprende principalmente rocas sedimentarias de
edad cretácica con estratos de diversos espesores,
desde horizontes delgados a gruesos, rocas fracturadas con zonas de disolución, condición que las hace
permeables. La recarga proviene de la precipitación
directa sobre la parte alta de la sierra.
4PM. (Material consolidado con posibilidades medias).
El paquete litológico agrupado en esta unidad consiste
de rocas sedimentarias marinas de edad cretácico inferior con alternancia de calizas en estratos medianos
a gruesos y delgadas capas de lutitas. No hay aprovechamientos sobre esta unidad, sin embargo, por su
fracturamiento moderado y zonas de disolución, puede
inferirse la posible existencia de agua subterránea.
9pm. (Material no consolidado con posibilidades medias).
Esta clasificación considera las unidades de material
aluvial del cuaternario depositadas en el valle, tienen
espesor reducido y están constituidas por material con
granulometría variable desde arcillas hasta gravas. Por
su limitada extensión y reducido espesor no se considera que contengan grandes volúmenes de agua. Por
su condición geohidrológica, en esta zona, no hay un
flujo subterráneo definido; la recarga local es a través
de los escurrimientos provenientes de la sierra.
5PB. (Material consolidado con posibilidades bajas).
Está constituido por rocas sedimentarias de edad cretácica. Debido a las características de formación de
modo masivo, compacto y fracturamiento moderado y
24
Figura 8. Carta Aguas Subterráneas, Concepción del Oro;
G14-10 escala 1:250 000.
relieve suave, puede inferirse que no es susceptible de
contener agua económicamente explotable.
Representa un acuífero de tipo confinado, los pozos profundos registran niveles estáticos promedio
entre 25 y 50 metros. La recarga proviene de la precipitación directa sobre las partes altas de la sierra. La
salinidad promedio del agua, en el área es tolerable
(rango entre 1 001 y 2 000 mg/lto). El uso principal a
que se destina el agua es agrícola. El área está declarada en veda, la cual es controlada por la Comisión
Nacional del Agua (CONAGUA) desde 1964.
Carta Aguas Subterráneas, Chihuahua
El área queda comprendida en el centro noreste de la
carta Chihuahua, (figura 9) representado por un sector del tramo central de la provincia fisiográfica Sierra
Madre Occidental, una porción de las sub-provincias
Sierras y Llanuras Tarahumaras, con topoformas de
valles con lomeríos y valles y llanuras, con altitudes
promedio entre 2 000 y 2 500 m. Se observa drenaje
de tipo radial, que alimenta el lago Bustillos. El rango
cronológico de la secuencia litológica es del terciario al
reciente, formada por rocas volcánicas extrusivas; basaltos, riolitas, tobas ácidas; depósitos clásticos continentales como son conglomerados y suelos aluviales.
Unidades geohidrológicas
5PB. (Material consolidado con posibilidades bajas).
Representa la mayor parte del área, está constituida
principalmente por rocas ígneas extrusivas, que presentan características poco favorables para conformar
acuíferos, son de baja permeabilidad, debido al escaso
El flujo del agua subterránea es radial convergente hacia el lago de Bustillos. El uso varía, predomina
el agrícola, industrial, pecuario y doméstico. Presenta áreas de concentración de pozos, donde se ubican
zonas agrícolas de gran importancia y con gastos de
extracción mayor al promedio de la zona.
3.1.13 Cartografía aguas subterráneas serie II, escala 1:1 000 000
Figura 9. Carta Aguas Subterráneas, Chihuahua H13-10, escala
1:250 000.
fracturamiento. De acuerdo con las características observadas en esta unidad, el agua subterránea, de existir, no sería económicamente explotable.
6a. (Material no consolidado con rendimiento alto >
40 lps).
Unidad constituida por conglomerados de edad terciaria
y pliocuaternario; así como, relleno aluvial, depósitos
lacustres, eólicos y de piedemonte, con permeabilidad
alta. El paquete litológico forma un acuífero de tipo libre,
semiconfinado en las cercanías del lago Bustillos; el
nivel estático más somero se localiza en las cercanías
del lago. Según los resultados físico-químicos, en función del contenido de sólidos totales disueltos, el agua
es predominantemente dulce y pertenece a la familia
mixta-bicarbonatada con tendencia al calcio y sodio.
7m. (Material no consolidado con rendimiento medio 1040 lps).
Unidad constituida principalmente por conglomerados
y suelos mal compactados de permeabilidad media a
alta, en general con buena capacidad para almacenar
agua. Las obras de explotación existentes tienen rendimiento entre 10 y 40 litros por segundo.
8b. (Material no consolidado con rendimiento bajo <
10 lps).
Unidad constituida por conglomerados y suelos, mal compactados con permeabilidad media, tienen capacidad de
almacenar agua. Se distribuye en los valles agrícolas, las
características de las obras de extracción registran rendimiento promedio menor a 10 litros por segundo. El agua
extraída es dulce en algunos casos tolerable y niveles
estáticos que varían desde 1 hasta 150 metros.
Clasifica los diferentes materiales litológicos en 5 rangos o grados de permeabilidad. También subdivide los
materiales en consolidados y no consolidados. Los primeros incluyen rocas compactas con dureza y resistencia variable, pero que poseen cohesión y tenacidad
que los diferencia claramente de los materiales sueltos. Los materiales no consolidados incluyen gravas,
arenas, limos, arcillas, es decir partículas no cementadas que aunque puedan presentarse estrechamente
empacadas y mostrar cierto grado de coherencia son
deleznables.
El criterio de clasificación es la permeabilidad, descrita como la capacidad de una roca o material para
permitir el paso del agua a través de ellos. Tanto para
la permeabilidad en materiales no consolidados o sueltos, como para la permeabilidad en materiales consolidados, se establecen los siguientes parámetros:
• Permeabilidad alta.
• Permeabilidad media alta.
• Permeabilidad media.
• Permeabilidad baja media.
• Permeabilidad baja.
Una roca con alto grado de porosidad no es necesariamente permeable. La atracción molecular
hace que una delgada película de agua se adhiera
a la superficie de la roca a pesar de la atracción
de la gravedad si una roca está constituida por
partículas o granos extremadamente pequeños, el
espacio entre dos granos será tan pequeño que la
película de agua adherida a dichos granos quedarán en contacto, en otras palabras, la fuerza de
atracción molecular se extenderá justamente a través de las aberturas de la roca. En material litológico de grano fino, a presión ordinaria, el agua se
mantiene firmemente en su lugar y la roca resulta
impermeable; en rocas de grano medio y grueso el
agua circula a través de ellas, por lo que una parte
queda adherida a la superficie de los granos; la
permeabilidad puede ser media o alta (figura 10).
La clasificación de las unidades de roca del territorio
nacional en rangos de permeabilidad, se hizo para facilitar al usuario la comprensión de los distintos tipos de
acuíferos que es posible encontrar. Lo común, empero,
es que en materiales no consolidados se hallen acuí25
feros de tipo libre y semi-confinados, mientras que en
los consolidados se encontrarán acuíferos confinados o
bien aquellos depósitos controlados por el fracturamiento y la disolución de las rocas calcáreas (figura 11).
Otros términos que se utilizan en la serie cartográfica aguas subterráneas serie II, escala 1: 1 000 000,
son las áreas de veda al libre alumbramiento del agua
subterránea, además de la condición geohidrológica de
las zonas de explotación, se refiere a determinar si están
sub-explotados, en equilibrio o sub-explotados, también
está representada la dirección de flujo del agua subterránea, manifestaciones termales y zonas con intrusión
salina. Manifestación termal corresponde a sitios donde
los aprovechamientos (pozos o manantiales donde la
temperatura del agua es muy superior al promedio de la
región, normalmente está asociada con fenómenos de
vulcanismo reciente. La zona de intrusión salina es el
área donde se presenta invasión de agua marina hacia
la parte continental debido a la sobreexplotación de los
acuíferos costeros.
Figura 10. Porosidad y permeabilidad de los materiales.
ÁREA DE VEDA
INTRUSIÓN SALINA
DIRECCIÓN DE FLUJO
SUBTERRÁNEO
SITUACIÓN
HIDROLÓGICA
MANIFESTACIÓN
TERMAL
PERMEABILIDAD DE LAS
ROCAS Y SUELOS
ZONAS DE EXPLOTACIÓN
DEL AGUA SUBTERRÁNEA.
TABLA DE LAS ÁREAS
DE EXPLOTACIÓN
3.2. Aguas superficiales
3.2.1. Hidrología superficial
Una corriente de agua acarrea partículas de roca y fluye
pendiente abajo a lo largo de un curso definido, el curso
es el canal o cauce de la corriente y las partículas de roca
son una parte esencial de la misma. Al observar un pequeño río que tenga una corriente medianamente rápida
se podrá ver que en general el agua se mueve a diferentes velocidades en diversos puntos. A la mitad de la
corriente, el flujo es más rápido que cerca de las orillas, donde frecuentemente se forman remolinos. Si el
agua es clara y el fondo del río es de arena o grava,
se ven guijarros y granos de arena que se mueven
a favor de la corriente. Los guijarros van rodando o
deslizándose intermitentemente a lo largo del fondo,
mientras los granos de arena parecen cabalgar corriente abajo a grandes saltos, con periodos de reposo de duración variada entre cada salto. Un recorrido
aguas arriba o aguas abajo mostrará probablemente
que el canal se ondula de lado a lado en un suave
sistema de curvas. Quizá la orilla del río, cortada por
la corriente en el lado exterior de una curva, esté cayendo dentro de la corriente misma, y, si el banco es
arenoso, se verá que dicha corriente distribuye los
granos de arena a lo largo del lecho.
Lo anterior y los experimentos realizados por especialistas en el estudio del agua, confirman las suposiciones acerca de que las actividades de una corriente
están relacionadas entre sí y que obedecen a principios físicos coordinados. Dichas relaciones son fundamentales para comprender mejor el comportamiento
del agua sobre la superficie y su interacción con el
agua del subsuelo.
Figura 11. Permeabilidad secundaria en rocas consolidadas.
26
El agua que fluye en la superficie de la tierra va
modelando el terreno; en una dinámica de desgaste y
deposito de material litológico, los sedimentos forman
una parte esencial de las rocas de la corteza terrestre,
y su importancia para el hombre es vital. Las corrientes
fluviales forman parte del ciclo hidrológico, ya que una
cantidad del agua de lluvia constituye el escurrimiento
que forma las corrientes superficiales (figura 12).
a) Cuando la intensidad de la lluvia es menor que la
capacidad de infiltración y el volumen de infiltración es menor que la deficiencia de humedad del
suelo, entonces no habrá recarga de agua subterránea, ni tampoco escurrimiento directo; la única
contribución al escurrimiento directo es el pequeño
volumen de agua que precipita directamente sobre
el río.
b) Cuando la intensidad de la lluvia es menor que la
capacidad de infiltración y el volumen de agua infiltrada es mayor que el déficit de humedad del suelo, hay infiltración y recarga de agua subterránea,
pero no se provoca escurrimiento directo.
Figura 12. Vegetación, permeabilidad del terreno y pendiente como factores para determinar el escurrimiento.
El agua superficial tiene dos rutas la que fluye sobre la superficie de la corteza para formar arroyos y
ríos, otro porcentaje alimenta las aguas subterráneas,
es aquella parte de agua que sigue su curso bajo la
superficie del suelo y llega a formar acuíferos en el
subsuelo.
En otras palabras, el escurrimiento superficial es
producido por el volumen de lluvia que no intervino en
los procesos de evaporación, infiltración o almacenaje superficial, sino que escurre por gravedad sobre la
superficie del suelo y forma una red de drenaje, otra
causa del escurrimiento superficial es la alimentación
que proviene de los estratos del subsuelo que están
saturados de agua, así como de los bancos de grava
y arena que se encuentran cercanos a los cauces de
los ríos y que también están impregnados de agua. El
escurrimiento total forma corrientes superficiales puede considerarse, para fines prácticos, compuesto por:
escurrimiento directo y escurrimiento base.
El escurrimiento directo engloba el volumen de las
aguas meteóricas caídas en exceso, y la descarga de
las aguas infiltradas en las márgenes de los ríos, ocurre durante e inmediatamente después de los periodos
de lluvia. El escurrimiento base es el que proviene de
las capas de rocas saturadas, es decir, durante el periodo de estiaje. El escurrimiento de los ríos es mantenido solamente por la descarga de agua subterránea.
De acuerdo con las características de la lluvia y de
las cuencas hidrológicas, pueden resultar cuatro diferentes consideraciones para el estudio de las aguas
superficiales (escurrimientos) y su relación con las
aguas subterráneas (acuíferos).
c) Cuando la intensidad de la lluvia es mayor que la
capacidad de infiltración y el volumen de infiltración es menor que el déficit de humedad del suelo,
se produce un escurrimiento directo, pero no existe recarga de aguas subterráneas.
d) Si la intensidad de lluvia es mayor que la capacidad de infiltración y el volumen de infiltración es
mayor que el déficit de humedad del suelo, se obtiene escurrimiento directo, así como recarga de
agua subterránea.
El escurrimiento superficial es el componente hidrológico que puede ser medido con mayor precisión,
este dato resulta básico e indispensable para el estudio, evaluación y manejo de las aguas superficiales.
En las cartas de Aguas Superficiales elaboradas por
el INEGI, están representadas las unidades de escurrimiento, además de la división hidrológica, límites y
nomenclatura a nivel de Región Hidrológica, cuenca y
sub-cuenca, información de lluvia en forma de isoyetas, datos puntuales de información físico química de
muestras de agua colectadas en campo, estaciones
hidrométricas e informe técnico por carta o conjunto
de datos digital.
3.2.2 Unidades de escurrimiento
Corresponden a áreas donde el escurrimiento tiende a
ser homogéneo debido a las condiciones de permeabilidad
de la roca o suelo, densidad de la vegetación y pendiente del terreno. El análisis de estas condiciones permite
deducir un coeficiente de escurrimiento que representa
el porcentaje de lluvia precipitada que escurre superficialmente. Las unidades de escurrimiento corresponden
a un coeficiente agrupado en nueve rangos:
Coeficiente de escurrimiento K: es la relación del
caudal que fluye sobre el terreno y las unidades hidrogeomorfológicas, que integran la cuenca.
Para definir mejor los criterios adoptados para la
elaboración de las cartas hidrológicas de la DGGyMA
27
Clase
Rango
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 a 5%
5.1 a 10%
10.1 a 15%
15.1 a 20%
20.1 a 25%
25.1 a 30%
30.1 a 35%
35.1 a 40%
Mayor de 40%
se ha tomado información de otras instituciones públicas como la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA),
organismos operadores estatales y locales de agua
potable e instituciones de investigación entre otras.
3.2.3 División hidrológica
De acuerdo con la clasificación oficial de la CONAGUA
el país está dividido en 37 regiones hidrológicas, la
base de la clasificación son criterios hidrológicos (tipología de corrientes, de agua, lagos, lagunas, etc.) y
morfológicos (definición de parteaguas físico sustentado en el análisis de topoformas del terreno); una región hidrológica comprende áreas que por su relieve y
escurrimientos superficiales presentan características
similares en su drenaje.
Cuencas hidrológicas. Son divisiones de una región
hidrológica, para nuestro país se considera que existan
cuando menos dos cuencas por cada región hidrológica. La cuenca de una corriente principal y sus tributarios
es el área que proporciona una parte o la totalidad de
su flujo de agua, está limitada por un parteaguas, esto
es, por aquellos puntos de mayor nivel topográfico que
forman la divisoria entre cuencas distintas (figura 13).
Subcuenca hidrológica. Corresponde a la subdivisión de cuenca; cada cuenca tiene por lo menos dos
sub-cuencas, cuenta con un identificador único para
cada cuenca, la cuenca y región a la que pertenece
además del área en kilómetros cuadrados. Debe tomarse en cuenta que las sub-cuencas son unidades
con características particulares de drenaje y extensión
con respecto a las cuencas, y que se pueden separar
para su estudio, en módulos especiales.
3.2.4 Conceptos
lsoyetas. Son líneas que representan la precipitación
media anual, son derivadas de la interpolación de datos puntuales que corresponden a estaciones climatológicas y meteorológicas; se muestran como curvas
con valores en milímetros.
Estaciones hidrométricas. Son los lugares donde se realiza la medición del escurrimiento del agua superficial
por medio de instrumentos como molinetes y limnígrafos; están representadas por un símbolo y numeración
secuencial dentro de cada carta escala 1:250 000.
Los cuerpos de agua como embalses de presas,
bordos, lagos y lagunas, que tengan capacidad de almacenamiento mayor a 0.5 millones de metros cúbicos
están representados en la carta Aguas Superficiales, la
información complementaria es su capacidad de almacenamiento en millones de metros cúbicos.
Aprovechamiento superficial muestreado. Se refiere a
los cuerpos de agua formados por presas y bordos,
además de ríos, arroyos o canales en los cuales se ha
tomado muestra para ser analizada en el laboratorio,
los resultados se indican en la parte posterior de la carta impresa o están asociados a las representaciones
puntuales en la cobertura correspondiente.
Áreas de inundación. Son las zonas bajas o depresiones que resultan fácilmente invadidas por las aguas
durante fenómenos hidrometeorológicos extremos o
severos.
Suelos con fase fuertemente salina. Son suelos con un
alto contenido de sales, razón por la cual presentan problemas para el desarrollo de la agricultura.
Suelos con fase sódica. Son aquellos que tienen alto
contenido de sodio intercambiable, lo cual afecta severamente el correcto desarrollo de las actividades agrícolas.
Para mayores detalles sobre los conceptos de salinidad y sodicidad, se recomienda consultar la guía de
interpretación de la carta edafológica.
Corriente perenne. Río o arroyo con agua todo el año.
Figura 13. Cuenca hidrológica.
28
Corriente intermitente. Río o arroyo con agua sólo en
determinada época del año.
Rápido. Tramo de un río donde el gradiente de la corriente es muy fuerte.
Salto de agua. Desnivel en el terreno, que corta el cauce del río.
Periodo de estiaje. Época del año, generalmente el verano o tiempo de secas, en que las aguas de un río
alcanzan su nivel más bajo.
Aforo. Medición de la cantidad de agua que circula en
una corriente y que pasa a través de una sección determinada en una unidad de tiempo.
Caudal. Volumen de agua que pasa por determinada
sección del río, arroyo, etc., en un intervalo de tiempo.
Se expresa en metros cúbicos por segundo. También
se denomina gasto.
Limnígrafo. Aparato que registra continuamente las variaciones de nivel del agua.
Limnímetro. Instrumento destinado a la medición directa del nivel de agua de ríos y otros cuerpos de agua.
Molinete. Aparato empleado para medir la velocidad
de las corrientes de agua.
Vertedor. Construcción a través de la cual se canaliza
el agua de las corrientes.
Parteaguas. Línea virtual que divide cuencas adyacentes y distribuye el escurrimiento originado por la
precipitación.
Cauce. Canal ocupado por una corriente.
Aguas arriba. Parte alta de la cuenca.
Aguas abajo. Parte baja de la cuenca.
Margen derecha de una corriente. Hacia la derecha
viendo aguas abajo.
Margen izquierda de una corriente. Hacia la izquierda
viendo aguas abajo.
Fragmento de la carta Monterrey; Aguas Superficiales serie
II escala 1:250 000.
División hidrológica: Región, cuenca y sub-cuenca
En la carta impresa las regiones hidrológicas se representan por líneas continuas color púrpura, con una línea
discontinua se representan las cuencas y discontinua
con punto las sub-cuencas:
REGIÓN HIDROLÓGICA
LÍMITE DE REGIÓN HIDROLÓGICA
RH30
3.2.5 Representación gráfica de los conceptos,
símbolos y colores
En la carta de aguas superficiales, la representación
gráfica, colores, símbolos; etc.
CUENCA HIDROLÓGICA
LÍMITE DE CUENCA HIDROLÓGICA
A
Unidades de escurrimiento
En la carta impresa serie II, las unidades de escurrimiento se clasifica en 9 rangos y se identifican con los
siguientes colores:
29
SUBCUENCA HIDROLÓGICA
LÍMITE DE SUBCUENCA HIDROLÓGICA
b123
Sitios de muestreo
Lugar donde se colectó una muestra de agua para
análisis físico-químico; está representado por un círculo relleno, el color azul indica agua dulce, gris, salobre
y rojo, agua salada.
Estaciones hidrométricas
APROVECHAMIENTO SUPERFICIAL MUESTREADO
Son representadas por un símbolo de corbatita perpendicular a la dirección de las corrientes y sobre los cuerpos de agua, en color azul.
ESTACIÓN HIDROMÉTRICA
08-16
Cuerpos de agua
Son áreas delimitadas de color azul que representan
presas, lagos, lagunas; ríos amplios, etcétera.
Plantas de tratamiento de aguas residuales
Lugar con instalaciones donde se les da tratamiento de
limpieza a las aguas residuales; se representan con un
símbolo de rectángulo de color azul.
PLANTAS DE TRATAMIENTO
PT
Red hidrográfica
Son las corrientes superficiales que interactúan con el
escurrimiento, su representación en la carta impresa
es mediante líneas color azul.
CORRIENTE PERENNE
CORRIENTE INTERMITENTE
Isoyetas
En la carta impresa las Isoyetas son líneas que representan igual valor de lluvia y son representadas en color azul.
3.2.6 Informe técnico
ISOYETA MEDIA ANUAL (EN MILÍMETROS)
En la parte posterior de la carta de aguas superficiales,
está disponible la información que complementa la cartografía, la estructura es la siguiente:
Generalidades
500
Terrenos sujetos a inundación
Son aquellas áreas donde el agua satura el terreno,
principalmente durante la época de lluvias, están representados por una pantalla color azul.
ZONA SUJETA A INUNDACIÓN
Define la extensión del área de trabajo, clima, cubrimiento litológico, control estructural e hidrografía. El
apartado que corresponde a las unidades de escurrimiento contiene la definición y descripción detallada
de su composición litológica, permeabilidad, cubierta
vegetal y condiciones de precipitación con el fin de determinar por rangos, el coeficiente de escurrimiento.
Análisis químicos
Corresponde a la segunda parte del informe presenta
información de cationes, aniones, características físico
30
químicas y de uso del recurso, los sitios de muestreo
corresponden a lagos, lagunas, ríos, canales y embalses de bordos y presas, principalmente.
Estaciones hidrométricas
• En este apartado se describen las unidades de escurrimiento y se hacen comentarios generales sobre la
situación del agua superficial en el área que cubre la
carta.
• Se describen y analizan los resultados de los análisis
químicos efectuados en las muestras de agua recolectadas en el campo.
• Se indican los parámetros utilizados para determinar
la calidad del agua para riego.
• Se integra un cuadro general de la división hidrológica, esto es, de las diferentes regiones, cuencas y
sub-cuencas en las que se divide el área, así como
las dimensiones que tienen (por sub-cuenca) en kilómetros cuadrados.
• Se presenta un cuadro de las estaciones climatológicas que aparecen en el área que comprende la carta.
• Se incluye un cuadro con los datos generales de las estaciones hidrométricas, en el que se señalan las áreas,
volúmenes y gastos (cantidad de agua medida en metros cúbicos por segundo) de las corrientes aforadas.
Las dos grandes zonas de un acuífero granular y el detalle de
porosidad de los materiales de subsuelo.
3.3
Aplicaciones de la Información Hidrológica
Los recursos hidrológicos son vitales en sinnúmero de
actividades cotidianas de las sociedades actuales, por
ello es imprescindible tener mayor y mejor cobertura en
el tema, la cartografía e información hidrológica que el
INEGI ofrece, permite proyectar diferentes tipos de estudio, desde aspectos elementales para la persona que
toma decisiones y no es especialista en el tema y como
base para estudios de mayor detalle que necesiten datos
más exactos.
Algunos campos en que es de utilidad esta cartografía son
los siguientes:
• Desarrollo agrícola.
• Desarrollo pecuario.
En la creación de nuevos asentamientos derivados de la
planeación:
• Nuevos centros de población.
• Establecimiento de polos industriales.
En la producción de energía eléctrica:
• Zonas con disponibilidad de recursos hidráulicos.
• Proyectos de investigación científica.
• Evaluación geohidrológica.
• Evolución geohidrológica.
Estación hidrométrica.
En el sector turístico:
• Proyección de centros recreativos.
• Estudios de sitios con aguas curativas.
En el industrial:
• Establecimiento de áreas de elaboración de bebidas
diversas.
• Utilización para la elaboración de colorantes en el área
textil.
Planta de tratamiento de aguas residuales.
Existen diversas instituciones como son: Comisión Nacional
del Agua, Comisión Federal de Electricidad, Gobiernos Estatales y otras más, que efectúan estudios relacionados con
el agua; y que en consecuencia, cuando menos en la fase
inicial del estudio, requieren de cartografía que ofrezca los
elementos básicos para el análisis de dicho recurso.
31
3.3.1 En el sector agropecuario
Para el desarrollo de los sectores agrícola y ganadero,
el agua es el recurso primordial, por lo que la información que proporcionan las cartas hidrológicas resulta de suma importancia. De esta manera, los datos
que aportan las cartas de agua subterránea, permiten
determinar la posibilidad de extensión de la explotación de los acuíferos conocidos, el tipo de materiales
que los forman, la calidad del agua de los mismos, la
profundidad a que ésta se encuentra y los volúmenes
que puedan esperarse; con todos estos conocimientos se puede calcular el costo de extracción del agua
subterránea. Por otra parte, en zonas que no están en
explotación, el análisis hidrogeológico que se hace en
las cartas permite inferir cuáles son las zonas con posibilidades para desarrollar estudios de exploración que
permitan la explotación de nuevos acuíferos.
que puede ser utilizada para generar energía. Además,
facilitan la localización de los recursos hidráulicos para
abastecer a los otros tipos de plantas de producción de
dicha energía como son las termoeléctricas (que utilizan carbón e hidrocarburos) y, sobre todo, a las plantas
núcleo-eléctricas, que requieren de grandes volúmenes
de agua para sus procesos de enfriamiento.
3.4 AVANCES Y DISPONIBILIDAD
La cartografía aguas subterráneas serie II escala 1:
1 000 000 se actualizó en el periodo 1994-1997, existe
cubrimiento nacional y la información está disponible
en cartas imagen en formato tif o gif.
ESTADOS UNIDOS MEXICANOS
3.3.2 En el establecimiento de nuevos centros urbanos e industriales
El acelerado crecimiento demográfico y el gran desarrollo industrial que está experimentando el país, hacen
necesaria la reubicación de algunos asentamientos humanos o de polos de crecimiento industrial; uno de los
estudios de carácter interdisciplinario que se emprenden para realizar tales proyectos, es el de la disponibilidad de agua, seguramente uno de los más importantes
ya que permite determinar la ubicación de estos nuevos
centros de población o de desarrollo industrial.
3.3.3 En la producción de energía eléctrica
Como consecuencia del desarrollo del país, las necesidades en materia de energía eléctrica son cada vez,
mayores; por lo tanto, el aprovechamiento de todos
los recursos naturales que puedan generarla resulta
de importancia capital. Las cartas hidrológicas señalan las zonas en las cuales el agua subterránea alcanza
temperaturas altas (zonas geotérmicas), característica
Cubrimiento y disponibilidad de carta imagen Aguas Subterráneas serie II.
32
Ejemplo de carta imagen escala 1:1 000 000; Aguas Subterráneas serie II Hoja México.
En el año 2009 concluyó el trabajo de campo para
la actualización de la cartografía Aguas Subterráneas
serie II, escala 1:250 000, misma que está disponible
al 100 % en archivos vectoriales en continuo nacional o
bien en conjuntos de datos individuales de dos grados
geográficos por uno, cada conjunto de datos individual
dispone de su informe técnico correspondiente.
Dispinibillidad por conjuntos de datos individuales escala
1:250 000.
En el año 2010 concluyen los trabajos de campo para la actualización de la información Aguas
Superficiales serie II escala 1:250 000, en el 2011
ESTADOS UNIDOS MEXICANOS
estará disponible el continuo nacional y los conjuntos de datos individuales de dos por grado
geográfico.
CIUDAD VICTORIA
Ejemplo de una carta impresa Aguas Subterráneas serie II; escala 1:250 000.
ESTADOS UNIDOS MEXICANOS
HERMOSILLO
Ejemplo de una carta impresa Aguas Subterráneas serie II; escala 1:250 000.
33
34
Bibliografía
INEGI. Metodología para la elaboración de los Conjuntos Hidrológicos, versión Aguas Subterráneas,
serie II, escala 1:250 000, diciembre, 2003.
INEGI. Diccionario integrado de datos hidrológicos, Aguas Subterráneas, escala 1:250 000, 2003.
INEGI. Programas de graficación para muestras de agua, 2002.
Custodio, Emilio y Llamas, Ramón Manuel. Hidrología Subterránea, ed. Omega, tomos I y II, Barcelona
España, 1983.
Catalán, La fuente J. Química del Agua, ed. Bellisco, 2ª edición, Madrid, España. 1981.
35