Plan de Manejo Forestal: Parámetros Geomorfológicos

“Año del Bicentenario, de la consolidación de nuestra
Independencia, y de la conmemoración de las Heroicas
Batallas de Junín y Ayacucho”
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA
MOLINA
DEPARTAMENTO DE MANEJO FORESTAL
CURSO: Manejo Forestal
PLAN GENERAL DE MANEJO FORESTAL
FORESTAL B.T.A. S.A.C.
Profesor:
Maricel Jadith Mostiga Rodriguez
Integrantes :
● Orna Damaso, John
● Palomino Ancco, Valeria
Ciclo 2024-II
I.
INTRODUCCIÓN
El análisis de los parámetros geomorfológicos permite comprender la dinámica de las cuencas
hidrográficas y su respuesta ante eventos hidrológicos extremos, La Autoridad Nacional del Agua
(ANA) de Perú destaca que la gestión integrada de los recursos hídricos promueve, en el ámbito de la
cuenca hidrográfica, el manejo y desarrollo coordinado del uso y aprovechamiento multisectorial del
agua con los recursos naturales vinculados a esta, orientado a lograr el desarrollo sostenible del país
sin comprometer la sostenibilidad de los ecosistemas.
La importancia de estos análisis se evidenció durante el fenómeno de El Niño Costero de 2017, que
afectó severamente la costa norte del Perú. Cuencas con formas más redondeadas, que presentan un
menor tiempo de concentración, fueron especialmente vulnerables a inundaciones rápidas. Además,
una alta densidad de drenaje en terrenos con suelos poco permeables y fuertes pendientes exacerbó la
erosión y los deslizamientos de tierra. El Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú
(SENAMHI) informó que, durante este evento, las lluvias registradas en la región costera como en la
región andina del país, intensificaron estos procesos erosivos. El análisis de la curva hipsométrica
permitió identificar áreas con mayor susceptibilidad a deslizamientos, información crucial para
evaluar el impacto de eventos extremos y planificar medidas de mitigación. Estos estudios no solo
fortalecen la capacidad de respuesta ante desastres naturales, sino que también guían la
implementación de estrategias adaptativas frente al cambio climático, contribuyendo a la conservación
de los ecosistemas y al diseño de infraestructuras hidráulicas resilientes.
II.
OBJETIVOS
●
Aprender a delimitar una cuenca hidrográfica.
●
Conocer e interpretar los principales parámetros geomorfológicos en el estudio de
●
una cuenca hidrográfica.
●
Aplicar herramientas SIG para el cálculo y determinación de los parámetros geomorfológicos.
III.
REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
3.1. Importancia del uso de Parámetros Geomorfológicos
Las
características
geomorfológicas
de
una cuenca hidrográfica dan una idea de las
propiedades particulares de cada cuenca; estas propiedades o parámetros facilitan el empleo de
fórmulas hidrológicas, generalmente empíricas, que sirven para relacionarla y relacionar
respuestas (Vega, L., & Farez, D., 2019).
sus
Los parámetros geomorfológicos, tales como forma,
tamaño, pendientes y red de drenaje. Son fundamentales para comprender el comportamiento
hidrológico y proponer estrategias de manejo sostenible. Según Heras (1999), estos parámetros
permiten modelar los procesos de escorrentía superficial, infiltración y almacenamiento de agua,
siendo esenciales para el diseño de infraestructuras hidráulicas y la prevención de desastres naturales
como inundaciones y deslizamientos.
En el contexto de la hidrología forestal, Martínez de Azagra y Navarro (1996) subrayan que los
ecosistemas forestales influyen directamente en los parámetros geomorfológicos, mejorando la
capacidad de infiltración y regulando el flujo hídrico. Esto resalta la importancia de integrarlos en la
planificación del manejo de cuencas, especialmente en áreas vulnerables al cambio climático.
3.2. Principales Parámetros Geomorfológicos
3.2.1 Área de una cuenca
Según la Autoridad Nacional del Agua (ANA), s.f. El área de la cuenca es
probablemente la característica geomorfológica más importante para el diseño. Está
definida como la proyección horizontal de toda el área de drenaje de un sistema de
escorrentía dirigido directa o indirectamente a un mismo cauce natural.
3.2.2. Perímetro de una cuenca
El perímetro de la cuenca es un parámetro importante, pues en conexión con el área
nos puede decir algo sobre la forma de la cuenca. (ANA, s.f.). Según Loayza, J., &
Van den Berg, B. (2019). El perímetro es la longitud del contorno del área de la
cuenca.
3.2.3. Longitud del cauce principal
Según Guerra, O. (s.f.). La longitud, L, de la cuenca puede estar definida como la
distancia horizontal del río principal entre un punto aguas abajo (estación de aforo) y
otro punto aguas arriba donde la tendencia general del río principal corte la línea de
contorno de la cuenca. En otras palabras, la longitud de una cuenca es el recorrido
que realiza el río principal desde la cabecera de la cuenca, siguiendo todos los
cambios de dirección o sinuosidades hasta un punto fijo, que puede ser una estación
de aforo o desembocadura o punto de interés.(ANA, 2019)
3.2.4. Ancho Promedio de la cuenca
Es la relación entre el área de la cuenca y la longitud mayor del curso del río (ANA,
2019).
Donde:
Ap = A/L
●
Ap = Ancho promedio de la cuenca o Unidad Hidrográfica (km)
●
A = Área de la cuenca o Unidades Hidrográficas (km2)
●
L = Longitud mayor del río (km)
3.2.5. Pendiente Media del Curso Principal (S)
Es la relación entre la diferencia de altitudes del cauce principal y la proyección
horizontal del mismo. Su influencia en el comportamiento hidrológico se refleja en la
velocidad de las aguas en el cauce, lo que a su vez determina la rapidez de respuesta
de la cuenca ante eventos pluviales intensos y la capacidad erosiva de las aguas como
consecuencia de su energía cinética (ANA, 2019).
3.2.6. Densidad de Drenaje (Dd)
Según Martínez de Azagra y Navarro (1996), una alta densidad de drenaje indica
suelos poco permeables y pendientes pronunciadas, lo que favorece la escorrentía
superficial y aumenta el riesgo de erosión.
Cálculo:
3.2.7. Coeficiente de Compacidad (Kc)
El Coeficiente de Compacidad (Kc), o Índice de Gravelious, constituye la relación
entre el perímetro de la cuenca y el perímetro de una circunfe­rencia cuya área - igual
a la de un círculo - es equivalente al área de la cuenca en estudio, se determina
mediante la siguiente expresión (ANA, 2019)
Donde:
●
Kc = Coeficiente de compacidad
●
P = Perímetro de la cuenca (km)
●
A = Área de la cuenca (km2)
Este coeficiente define la forma de la cuenca, respecto a la similitud con forma
redondas, dentro de rangos que se muestran a continuación (FAO, 1985):
●
Clase Kc1: Rango entre 1 y 1,25 corresponde a forma redonda a oval redonda
●
Clase Kc2: Rango entre 1,25 y 1,5 corresponde a forma oval redonda a oval
oblonga
●
Clase Kc3: Rango entre 1,5 y 1,75 corresponde a forma oval oblonga a
rectangular oblonga.
Una cuenca se aproximará a una forma circular cuando el valor Kc se acerque a la
unidad. Cuando se aleja de la unidad, presenta una forma más irregular en relación al
círculo.
3.2.8. Amplitud Altimétrica
La amplitud altimétrica es la diferencia entre la altitud máxima y mínima dentro de la
cuenca. Refleja la variabilidad topográfica de la cuenca. Donde, cuencas con alta
amplitud altimétrica presentan mayor potencial erosivo y riesgos de deslizamientos
(López Cadenas & García, 1983).
●
Cálculo:
3.2.8. Curva Hipsométrica
Representa la distribución del área de la cuenca en función de su altitud relativa. Se
construye mediante un análisis de los datos altimétricos. Heras (1999) explica que
una curva convexa indica una cuenca joven con alta susceptibilidad a procesos
erosivos, mientras que una curva cóncava refleja una cuenca madura y
geológicamente estable.
3.2.9. Polígono de Frecuencias de Altura
El polígono de frecuencias de altura es una representación gráfica que muestra la
distribución de las elevaciones dentro de la cuenca. Se clasifica la altitud en rangos y
se calcula la frecuencia relativa para cada rango, permitiendo identificar áreas
predominantes de elevación y analizar su influencia en la dinámica hidrológica
(Molina, 1975).
3.2.10. Perfil Longitudinal del Curso de Agua
Es una representación gráfica de la elevación del río principal desde su naciente hasta
su desembocadura. Se realiza trazando la altitud del río principal en función de la
distancia a lo largo del cauce. Ríos con perfiles abruptos indican cuencas jóvenes y
susceptibles a procesos erosivos, mientras que perfiles suaves reflejan estabilidad
geomorfológica (Muñoz L., 2007).
3.2.11. Rectángulo Equivalente
El rectángulo equivalente es una representación simplificada de la cuenca que
mantiene el área original pero en forma rectangular. Se estima dividiendo el área de la
cuenca por su longitud máxima para obtener el ancho promedio, lo que ayuda a
visualizar la distribución espacial de la cuenca y facilita el cálculo de otros
parámetros geomorfológicos (Martínez de Azagra & Navarro, 1996)
3.3. Aplicaciones Prácticas de los Parámetros Geomorfológicos
3.3.1. Diseño de Infraestructuras Hidráulicas:
Los parámetros geomorfológicos ayudan a seleccionar ubicaciones adecuadas para
presas, canales y otras infraestructuras, minimizando riesgos de inundación y erosión
(Martínez de Azagra & Navarro, 1996).
3.3.2. Evaluación de Riesgos Hidrológicos:
Cuencas con alta densidad de drenaje y pendientes pronunciadas presentan mayor
susceptibilidad a deslizamientos e inundaciones rápidas. Estos análisis son esenciales
para implementar sistemas de alerta temprana (Vich, 1999).
3.3.3. Gestión de Cuencas Forestales:
La hidrología forestal incorpora el análisis geomorfológico para identificar áreas
críticas para la reforestación y conservación del suelo. Esto mejora la infiltración y
reduce la escorrentía superficial, protegiendo los recursos hídricos (Muñoz L., 2007)
IV.
METODOLOGÍA
4.1. Criterios de selección
La selección de cuencas se basó en criterios como su área (>80 km²), el orden ( minimo de
orden 3) que cumplan condiciones de AA mínimas de 1500 m y la presencia de redes de
drenaje claramente definidas. Para cada cuenca se considerarán los siguientes datos:
Tabla 1:
Datos Generales de las Cuencas
Datos
Cuenca N.º 01: Tántara
Cuenca N.º 02: Pampaconas
Distrito
Tántara
Vilcabamba
Provincia
Castrovirreyna
La Convención
Departamento
Huancavelica
Cusco
Denominación y código carta
nacional
Tántara (27-u)
Pampaconas (18-x)
Codificación Pfafstetter
144562
145281
UBICACIÓN POLÍTICA
UBICACIÓN GEOGRÁFICA
SISTEMA HIDROGRÁFICO Río Mantaro
Desde naciente hasta
desembocadura en
vertientes.
Río Urubamba
Nacientes en el glaciar Puyhuán Desde las nacientes en la
hasta su desembocadura en el río cordillera Vilcabamba hasta su
Mantaro.
desembocadura en el río
Urubamba.
4.2. Descripción Metodológica
●
Delimitación de Cuencas:
Se utilizaron dos metodologías, una manual que utiliza cartas nacionales físicas y otra digital
apoyada por programas como QGIS y Rstudio, en base a ello, se obtuvo el cálculo de
parámetros.
●
Cálculo de Parámetros:
○
Métodos manuales para área, perímetro y densidad de drenaje.
○
QGIS para pendiente media, curvas hipsométricas y otros.
4.3. Flujo de Trabajo (Workflow)
Figura 1
Generación de curvas de nivel en el programa QGIS
Figura 2
DEM de la carta nacional y cuenca delimitada en formato vectorial.
Figura 3
Definición de datos
V.
RESULTADOS
Tabla 2
Cuadro resumen de parámetros geomorfológicos de dos cuencas.
PARÁMETROS
GEOMORFOLÓGICOS
CUENCA N°01
Tantara
CUENCA N°02
Pampaconas
Área (km2)
148.6
669.6
Perímetro (km)
67
138.5
Orden
5
5
Escala:
1/110000
1/250000
Densidad de drenaje
0.75
0.64
escurrimiento 0.33
0.38
Factor de Forma:
0.25
0.27
Forma
Pera
Pera
Índice de compacidad
1.51
1.5
Red de Drenaje:
Constancia de escurrimiento
Destino final
Patrón de drenaje
Mayor potencial debido a la densidad
de drenaje más alta (0.75) pero limitada
por la menor extensión media (0.33
km). Patrón de drenaje de tipo
dendrítico, típico de cuencas con forma
alargada (pera) y pendientes regulares.
Menor constancia debido a la densidad
de drenaje más baja (0.64), compensada
por la mayor extensión media (0.38
km).patrón de drenaje de tipo
dendrítico, típico de cuencas con forma
alargada (pera) y pendientes regulares.
Amplitud altimétrica
2900
4130
Extensión media
superficial
de
Figura 4
Rectángulo equivalente de Tantara
Figura 5
Rectángulo equivalente de Pampaconas
Figura 6
Curva hipsométrica de Tantara
Figura 7
Curva hipsométrica de Pampaconas
Figura 8
Polígono de frecuencia de Tantara
Figura 9
Polígono de frecuencia de Pampaconas
Figura 10
Perfil longitudinal del río y pendiente de Tantara
Figura 10
Perfil longitudinal del río y pendiente de Pampaconas
VI.
DISCUSIONES
5.1. Comparación de Parámetros Geomorfológicos de las Cuencas
Los parámetros geomorfológicos de las cuencas de Tántara y Pampaconas exhiben diferencias
notables que influyen en su comportamiento hidrológico. La cuenca de Tántara, con un área
de 148.6 km² y una densidad de drenaje de 0.75, sugiere una respuesta hidrológica rápida ante
precipitaciones intensas. Según Serrato Álvarez (2009), una alta densidad de drenaje está
asociada a una rápida escorrentía superficial, lo que puede incrementar el riesgo de
inundaciones y erosión. La amplitud altimétrica de 2,900 m indica una topografía
accidentada, lo que, combinado con suelos susceptibles a la erosión, puede resultar en
deslizamientos y pérdida de suelo.
Por otro lado, la cuenca de Pampaconas, con un área de 669.6 km² y una densidad de drenaje
de 0.64, presenta una dinámica de escorrentía más lenta. Sin embargo, su amplitud altimétrica
de 4,130 m refleja una alta susceptibilidad a deslizamientos en pendientes pronunciadas. La
combinación de una amplia variación altitudinal y pendientes fuertes puede aumentar la
vulnerabilidad a procesos erosivos y deslizamientos de tierra, especialmente en áreas con
cobertura vegetal reducida.
5.2. Influencia de la Fisiografía y Actividades Productivas en las Cuencas
Cuenca de Tántara
Ubicada en la región de Huancavelica, la cuenca de Tántara se caracteriza por formaciones
andinas con suelos predominantemente franco-arenosos y vegetación escasa debido a la
altitud. Estas condiciones contribuyen a una mayor erosión hídrica y a una menor capacidad
de infiltración, factores que incrementan la densidad de drenaje y favorecen patrones
dendríticos en la red hídrica (Instituto Nacional de Estadística y Geografía [INEGI], s.f.). Las
actividades productivas, como la agricultura de subsistencia y la ganadería extensiva, han
intensificado la pérdida de cobertura vegetal, exacerbando la erosión y modificando las
propiedades hidrológicas del suelo. La ganadería, en particular, puede causar compactación
del suelo debido al pisoteo del ganado, reduciendo la infiltración de agua y aumentando la
escorrentía superficial (Pinzón & Amézquita, 2007).
Cuenca de Pampaconas
Situada en Cusco, la cuenca de Pampaconas se encuentra en una región con alta biodiversidad
y un clima más húmedo. La actividad agrícola, especialmente el cultivo de café y cacao en las
zonas más bajas, ha contribuido a una alteración significativa de los suelos y al incremento de
la escorrentía superficial en áreas deforestadas. La explotación forestal en las laderas puede
agravar los deslizamientos en zonas de alta pendiente, aumentando la vulnerabilidad de la
cuenca a procesos erosivos y afectando la calidad del agua en los cuerpos hídricos asociados.
La deforestación para la expansión de pastizales destinados al ganado es otro factor
determinante en la erosión del suelo, ya que la eliminación de la cubierta vegetal natural
debilita la estructura del suelo, aumentando su vulnerabilidad frente a la erosión
(AgriculturaWiki, 2023).
5.3. Interpretación en el Contexto de la Gestión Hídrica
El comportamiento geomorfológico y los patrones de uso del suelo en ambas cuencas resaltan
la necesidad de integrar estrategias de manejo sostenible. La implementación de programas de
reforestación en zonas críticas de Tántara puede mejorar la infiltración y reducir la densidad
de drenaje, mitigando riesgos asociados a la escorrentía rápida. En Pampaconas, un manejo
adecuado de las prácticas agrícolas y forestales podría minimizar los deslizamientos y
proteger los ecosistemas acuáticos asociados. La planificación del uso del suelo y la
conservación de la cobertura vegetal son esenciales para mantener la estabilidad de las
cuencas y garantizar la disponibilidad y calidad del recurso hídrico. La adopción de prácticas
sostenibles en la ganadería, como la rotación de pasturas y el manejo adecuado de los
desechos de los animales, puede prevenir la erosión del suelo y la contaminación del agua
(AgriculturaWiki, 2023).
Los parámetros geomorfológicos obtenidos muestran diferencias significativas entre las
cuencas Tántara y Pampaconas. En la cuenca Tántara, el área es más pequeña (148.6 km²) y
tiene una densidad de drenaje más alta (0.75), lo que sugiere una mayor rapidez en la
respuesta hidrológica a lluvias intensas (Heras, 1999). La amplitud altimétrica de 2900 m
indica una topografía relativamente menos pronunciada comparada con Pampaconas, pero
suficiente para generar potenciales riesgos de erosión, particularmente en áreas con suelos
poco estabilizados (López Cadenas & García, 1983). Por otro lado, Pampaconas, con un área
mucho mayor (669.6 km²) y una densidad de drenaje más baja (0.64), presenta una dinámica
de escorrentía más lenta, pero su amplitud altimétrica de 4130 m refleja una alta
susceptibilidad a deslizamientos en pendientes pronunciadas. Estas características coinciden
con observaciones de Martínez de Azagra y Navarro (1996) sobre cuencas con alta
variabilidad altitudinal y pendientes fuertes.
VII.
BIBLIOGRAFÍA
Referencias Generales
●
Autoridad Nacional del Agua (ANA). (2019). Parámetros geomorfológicos de las
cuencas hidrográficas. Recuperado de https://www.ana.gob.pe
●
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análisis de cuencas hidrográficas. Recuperado de https://www.ana.gob.pe
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Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación.
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Guerra, O. (s.f.). Evaluación hidrológica de cuencas. Recuperado de
https://www.evaluacionhidrologica.com
●
Heras, M. A. (1999). Hidrología aplicada: Fundamentos y aplicaciones prácticas.
Editorial Técnica.
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Martínez de Azagra, A., & Navarro, J. (1996). Hidrología forestal: Principios y
aplicaciones. Editorial Universitaria.
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Muñoz, L. (2007). Hidrología de cuencas y aplicaciones en la ingeniería hidráulica.
Ediciones Técnicas.
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Vich, A. (1999). Gestión del riesgo hidrológico en cuencas andinas. Publicaciones de
Ingeniería Hidráulica Andina.
Cuenca Tantara
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Recuperado de https://www.agriculturawiki.org/deforestacion-impacto-suelo
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análisis de cuencas hidrográficas. Recuperado de https://www.ana.gob.pe
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Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI). (s.f.). Caracterización
fisiográfica de cuencas hidrográficas. Recuperado de https://www.inegi.org.mx
●
López Cadenas de Llano, F., & García, J. L. (1983). Geomorfología aplicada a los
recursos hídricos. Instituto Geográfico Nacional.
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Serrato Álvarez, L. (2009). Relación entre densidad de drenaje y respuesta
hidrológica en cuencas pequeñas. Revista de Hidrología y Geomorfología, 9(1),
32-41.
Cuenca Pampaconas
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Loayza, J., & Van den Berg, B. (2019). Indicadores geomorfológicos en la gestión de
recursos hídricos. Revista de Gestión de Cuencas, 14(3), 45-60.
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Molina, J. (1975). Distribución altimétrica y su relación con el ciclo hidrológico.
Boletín Geográfico, 12(2), 101-120.
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Pinzón, F., & Amézquita, E. (2007). Impacto de la ganadería en la compactación del
suelo y medidas de mitigación. Revista de Ciencias Agrícolas, 25(4), 121-135.
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Serrato Álvarez, L. (2009). Relación entre densidad de drenaje y respuesta
hidrológica en cuencas pequeñas. Revista de Hidrología y Geomorfología, 9(1),
32-41.
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Vega, L., & Farez, D. (2019). Parámetros geomorfológicos como herramientas para
la modelización hidrológica. Revista de Geografía Aplicada, 27(1), 54-72.
VIII.
ANEXOS
Figura 11
Mapa generado con el programa Qgis de la cuenca Tantara
Figura 12
Mapa generado con el programa Qgis de la cuenca Pampaconas