Post on 06-Jul-2020
AGRADECIMIENTOS
A la Universidad Autónoma Chapingo (UACh), por brindarme una oportunidad de cursar
mis estudios superiores, y especialmente a la División de Ciencias Forestales (DICIFO) por
crear de mí un Ingeniero Forestal con valores y con sólidas bases profesionales.
A mí estimado profesor, Dr. Alejandro S. Sánchez Vélez por la dirección del presente trabajo
y por el tiempo dedicado a mi formación académica, pero sobre todo por ser una persona de
justicia y verdad, virtudes que sirven de ejemplo en mi vida profesional.
A todos mis queridos maestros que de alguna manera han contribuido con mi formación
profesional, compartiendo sus conocimientos y valores.
Gracias.
DEDICATORIA
A mis padres:
Tereso Carbajal Catarina, la persona que me ha aconsejado a lo largo de mi vida y me ha
ayudado a salir adelante, a superarme y no darme por vencido, la persona en quien siempre
puedo contar y confiar.
Grimalda Martínez Martínez, mi querida madre que siempre estuvo ahí para apoyarme y
aconsejarme, quien siempre cuidó de mí cuando más la necesitaba, siempre preocupándose
por mi salud y bienestar. Gracias por darme la vida y brindarme todo tu amor y cariño.
A mis hermanos:
Bibiana y Jesús, con quienes compartí grandes momentos de mi infancia, gracias por cuidar
siempre de mí. Personas con las que siempre podré contar y confiar.
A mi asesor de tesis Dr. Alejandro S. Sánchez Vélez, por su valiosa asesoría, por su amistad
incondicional, por todos los conocimientos compartidos y por todos los consejos
transmitidos.
A mi tía y madrina Elena Carbajal Catarina, quién es como una segunda madre para mí, a
quién le tengo mucho cariño.
A mis primas Valentina, Leticia y Guadalupe, quienes compartí una parte de mi infancia.
A mis amigos de la UACh, Nicolás, Román, Israel Rubén, Neri y Gabriel, mi segunda
familia, a quienes recordaré por siempre. Hicieron estos 7 años de mi estancia en Chapingo
lleno de alegrías y aprendizajes.
A Donají por ser una gran amiga, por compartir conmigo muchas experiencias, a quien le
tengo un gran cariño, gracias por alentarme a esforzarme y seguir adelante.
A Luis Ángel que es como un hermano para mí, con el que compartí muchas experiencias
durante mi estancia en Chapingo, con quién siempre podré contar y confiar.
A mis compañeros de cuarto Juan David y Brian Daniel con quienes compartí muchas
experiencias agradables en mi último año en Chapingo.
A mis profesores de Tae Kwon Do, Javier Vidal Huérfano y David Vidal Huérfano, quienes
me formaron con disciplina y me enseñaron valores que formaron mi carácter.
ÍNDICE GENERAL
Contenido Pág.
1. Introducción……...…………..……………….………….………………………………1
2. Justificación……………………………………………………………………………....2
3. Objetivos…...……………………………………………………………………………..4
3.1. Objetivo general………....………………...…..….……………………………..4
3.2. Objetivos específicos………..…………………..….……………...……………4
4. Revisión de literatura…………..………..……………………………………………....5
4.1. Cuenca hidrográfica……………………………………………………………..5
4.2. Partes que constituyen una cuenca hidrográfica…………………………………6
4.3. Servicios ambientales hidrológicos.......................................................................7
4.4. Caracterización de cuencas hidrográficas……………………………………….7
4.5. Deforestación en México………………………………………………………..8
4.6. Erosión hídrica en México……………………………………………………..10
4.7. Cambio de uso del suelo en México……………………………………………13
4.8. Situación de las cuencas hidrográficas en México……………………………..17
5. Método de investigación………….………………………...…………………………..18
5.1. Revisión bibliográfica………………………………………………………….18
5.2. Fase de campo…………………………..……………………………………...18
5.3. Fase de gabinete….…………………………………………………………….18
5.3.1. Delimitación y ubicación del área de estudio…………………………18
5.3.2. Caracterización física de la microcuenca…………………………….18
5.3.3. Caracterización morfométrica de la microcuenca…………………....22
5.3.4. Caracterización socioeconómica de la microcuenca…………………22
5.3.5. Cálculo del Balance Hídrico…………………………………………22
6. Área de estudio………………………………………………………………………….23
6.1. Ubicación de la microcuenca Las Mesas……………..…..……………………23
6.2. Clima…...……………………………………………………………………....26
6.3. Fisiografía……………………...………………………………………………29
7. Resultados y Discusiones.……………………………………………............................31
7.1. Relieve…………………………………………………………………………31
7.2. Pendiente.....…..………………………………….……………………………34
7.3. Exposición……...………………………………………...……………………36
7.4. Suelo……..…..…….…….……...……………………………………..............38
7.5. Erosión………………………………………………………………................38
7.6. Geología………..……….……………………………………………………...40
7.7. Hidrología……………………………………………………………………...42
7.8. Vegetación y uso de suelo…………...………………………………................44
7.9. Flora……………………………………………………………………………46
7.10. Fauna silvestre………...……………………………………………………...48
7.11. Caracterización morfométrica…………….….……………………………….49
7.11.1 Área de la microcuenca…………….………………………………..49
7.11.2. Perímetro…………..………….…………………………………….49
7.11.3. Longitud del cauce principal………………………………………..49
7.11.4. Perfil altimétrico……………………………………………………49
7.11.5. Curva hipsométrica…………………………………………………50
7.11.6. Pendiente del cauce principal……………….………………………50
7.11.7. Pendiente media ponderada del cauce principal…………………….51
7.11.8. Coeficiente de compacidad K……………….………………………53
7.11.9. Longitud axial………………………………………………………53
7.11.10. Ancho promedio…………………………………………………...53
7.11.11. Factor de forma……………………………………………………54
7.11.12. Relación de elongación……………………………………………54
7.11.13. Relación de forma…………………………………………………54
7.11.14. Elevación media de la cuenca……………………………………..55
7.11.15. Pendiente media ponderada de la cuenca………………………….57
7.11.16. Densidad de corrientes…………….………………………………60
7.11.17. Densidad de drenaje………..…..………………………………….60
7.12. Caracterización socioeconómica……………….…….………………………62
7.12.1. Demografía y PEA……....…………………………………………...62
7.12.2. Salud………..………………………………….………………….....64
7.12.3. Lengua…………………………………………………………….....65
7.12.4. Vivienda…………..………………………………………………....66
7.12.5. Educación...…………………………….…………………………....68
7.12.6. Tenencia de la tierra……………...……………………………….....69
7.12.7. Principales actividades productivas………………………………....70
7.13. Balance Hídrico…………….…….…………………………………………...70
7.13.1. Precipitación………………………………………………………...71
7.13.2. Intercepción………………………………………………………....71
7.13.3. Evapotranspiración………………………………………………….72
7.13.4. Escurrimiento superficial…………………………………………....78
7.13.5. Infiltración…………………………………………………………...83
7.13.6. Recarga subterránea………………………………………………....87
7.14. Huella hídrica……….………………………………………...........................88
7.15. Valoración económica en la microcuenca...…………………………………..89
8. Conclusiones…………………………………………………………………………….92
9. Recomendaciones……………………………………………………………………….94
10. Bibliografía citada……………………...……………………………………………..96
Índice de Figuras
Figura Pág.
Fig. 1. Estimaciones de deforestación en México…………………………………………..8
Fig. 2. Causas de deforestación en México…………………………………………………9
Fig. 3. Suelos con degradación por diferentes procesos en México………………………10
Fig. 4. Superficie erosionada por agua y viento de acuerdo al grado, en México,
1999………………………………………………………………………….……11
Fig. 5. Procesos de degradación de los suelos en 1999 según su uso en México………….12
Fig. 6. Principales procesos de degradación de los suelos en las montañas de México….13
Fig. 7. Usos del suelo y vegetación en México…………………………………………….14
Fig. 8. Tasas de cambio de uso de suelo en México 1976-1993……………………………15
Fig. 9. Cambios de uso del suelo según el tipo de vegetación o uso 1993-2000…………..16
Fig. 10. Gráfica para calcular el valor de la gradiente…………………………………….20
Fig. 11. Localización geográfica de la microcuenca Las Mesas, Chicontepec, Ver……..24
Fig. 12. Mapa Base de la microcuenca Las Mesas, Chicontepec, Ver…………………….25
Fig. 13. Climograma de la microcuenca Las Mesas, Chicontepec, Ver…………………..27
Fig. 14. Mapa de isotermas en la microcuenca Las Mesas, Chicontepec, Ver……………28
Fig. 15. Mapa de Provincias Fisiográficas en la microcuenca Las Mesas, Chicontepec,
Ver………………………………………………………………………………...30
Fig. 16. Mapa de relieve en la microcuenca Las Mesas, Chicontepec, Ver……………….32
Fig. 17. Mapa 3D de la microcuenca Las Mesas, Chicontepec, Ver………………………33
Fig. 18. Mapa de pendientes en la microcuenca Las Mesas, Chicontepec, Ver…………..35
Fig. 19. Mapa de exposición del terreno en la microcuenca Las Mesas, Chicontepec,
Ver………………………………………………………………………………...37
Fig. 20. Mapa de erosión en la microcuenca Las Mesas, Chicontepec, Ver……………..39
Fig. 21. Mapa de geología en la microcuenca Las Mesas, Chicontepec, Ver…………….41
Fig. 22. Mapa de hidrología en la microcuenca Las Mesas, Chicontepec, Ver………….43
Fig. 23. Mapa de Uso del suelo y vegetación en la microcuenca Las Mesas, Chicontepec,
Ver………………………………………………………………………………...45
Fig. 24. Perfil altimétrico del cauce principal de la microcuenca Las Mesas, Chicontepec,
Ver………………………………………………………………………………...49
Fig. 25. Curva hipsométrica de la microcuenca Las Mesas, Chicontepec, Ver……………50
Fig. 26. Mapa para calcular la pendiente media ponderada del cauce principal de la
microcuenca Las Mesas, Chicontepec, Ver……………………………………....52
Fig. 27. Mapa para calcular la elevación media de la microcuenca Las Mesas, Chicontepec,
Ver…………………………………………………………………………………56
Fig. 28. Mapa para calcular la pendiente media ponderada de la microcuenca Las Mesas,
Chicontepec, Ver………………………………………………………………….59
Fig. 29. Relación hombres-mujeres por localidad en el área de estudio…………………..62
Fig. 30. Porcentaje de la población por localidad en el área de estudio…………………..63
Fig. 31. Índice de fecundidad en el área de estudio………………………………………..64
Fig. 32. Número de habitantes que cuentan con Seguro social…………………………..65
Fig. 33. Habitantes de habla indígena con respecto a la población de cada localidad……66
Fig. 34. Situación de las viviendas en el área de estudio………………………………….67
Fig. 35. Nivel de escolaridad por localidad en el área de estudio…………………………69
Fig. 36. Tenencia de la tierra en la microcuenca Las Mesas, Chicontepec, Ver…………70
Índice de Cuadros
Cuadro Pág.
Cuadro 1. Datos de las estaciones meteorológicas más cercanas al área de estudio……...26
Cuadro 2. Uso del suelo y vegetación en la microcuenca Las Mesas, Chicontepec, Ver….44
Cuadro 3. Principales especies vegetales que se encuentran en la microcuenca…………46
Cuadro 4. Especies faunísticas presentes en el área de estudio…………………………...48
Cuadro 5. Datos para obtener la pendiente media del cauce principal……………………51
Cuadro 6. Rangos de coeficientes de compacidad (K)…………………………………….53
Cuadro 7. Intersecciones de las cotas con los puntos de la malla…………………………55
Cuadro 8. Intersecciones y longitudes de la malla con las curvas de nivel………………58
Cuadro 9. Orden de las corrientes de la microcuenca Las Mesas………………………..60
Cuadro 10. Resumen de los parámetros calculados de la microcuenca Las Mesas………61
Cuadro 11. Número de habitantes por localidad en el área de estudio……………………62
Cuadro 12. Población Económicamente Activa en el área de estudio…………………….64
Cuadro 13. Habitantes de habla indígena por localidad…………………………………..65
Cuadro 14. Situación de las viviendas en el área de estudio……………………………....67
Cuadro 15. Escolaridad de los habitantes de las localidades del área de estudio…………68
Cuadro 16. Precipitación por cada clasificación de uso del suelo………………………...71
Cuadro 17. Intercepción por cada clasificación de uso del suelo…………………………72
Cuadro 18. Valores de Ka (factor de corrección) de acuerdo a la latitud y mes del año…..73
Cuadro 19. Estimación de la ETP mensual en la microcuenca Las Mesas de acuerdo al
método de Thornthwaite (1984)……………………………………………….74
Cuadro 20. Coeficiente global por tipo de vegetación……………………………………..75
Cuadro 21. Porcentaje de horas de sol mensual de acuerdo a la latitud………………….75
Cuadro 22. Estimación de la ETR para cada tipo de uso del suelo dentro de la microcuenca
Las Mesas……………………………………………………………………...77
Cuadro 23. Estimación de la ETP ponderada para cada uso del suelo…………………..78
Cuadro 24. Grupos hidrológicos de suelos propuestos por SCS-USD, 1972……………...79
Cuadro 25. Valores de curvas numéricas para la estimación de la escorrentía…………...80
Cuadro 26. Cálculo del coeficiente parcial de escurrimiento por uso del suelo…………..82
Cuadro 27. Escurrimiento superficial por tipo de uso del suelo en la microcuenca………82
Cuadro 28. Parámetros de infiltración de Green Ampt, para varias clases de suelo……...83
Cuadro 29. Parámetros utilizados para calcular la infiltración para cada tipo de uso del
suelo en el área de estudio……………………………………………………..85
Cuadro 30. Estimación del volumen infiltrado para cada uno de los tipos de uso del suelo
en la microcuenca……………………………………………………………..86
Cuadro 31. Volumen total de agua suministrada dentro de la microcuenca Las Mesas….87
Cuadro 32. Volumen de agua utilizada para la agricultura y cítricos en la microcuenca...87
Cuadro 33. Resumen del cálculo del Balance Hídrico en la microcuenca………………..88
Cuadro 34. Consumo de agua en diferentes actividades en la microcuenca……………...89
Cuadro 35. Datos estadísticos anuales de los cultivos agrícolas en la microcuenca……...90
Cuadro 36. Ingreso total por parte de las actividades agrícolas en la microcuenca……..90
RESUMEN
El presente estudio se desarrolló en la región comprendida en los límites de los municipios
de Chicontepec, Ixhuatlán de Madero y Álamo Temapache, todas pertenecientes al estado de
Veracruz; localizada en la Región Hidrológica No. 27, Cuenca del Río Tuxpan, en la
subcuenca del Río Vinazco, ubicada al Norte de dicho estado.
La superficie total de la microcuenca es de 1563.83 ha, con un perímetro de 21.919 km, en
el cual cae un volumen de precipitación media anual de 1381.7 mm, captando un volumen
total de precipitación de 21,606,604.36 m3 anuales, de los cuales el 7.75% es interceptado
por la vegetación que existe, el 28.99% regresa a la atmósfera por medio de la evaporación
y transpiración, el 50.64% se pierde por medio del escurrimiento superficial, y solo el
12.606% llega a los mantos acuíferos, del cual solo el 0.92% es aprovechada por la población,
en gran parte para uso doméstico, y un pequeño porcentaje usado en la agricultura, debido a
que éstos no dependen de un flujo continuo de abastecimiento de agua, sino que le son
suficientes la cantidad de agua que cae por los diferentes formas de precipitación.
La microcuenca cuenta con un clima cálido húmedo, en el cual predomina un solo tipo de
suelo denominado vertisol pélico. El uso del suelo predominante está dedicado a la
fruticultura, especialmente al cultivo de cítricos ocupando una superficie de 639.29 ha
correspondiendo al 40.88% de la superficie total; seguido de un bosque tropical perennifolio
muy degradado y fraccionado ocupando el 31.39%; además de las áreas agrícolas dedicadas
principalmente al cultivo del maíz con un 23%, y por último una pequeña superficie del
3.43% dedicado al pastoreo de ganado bovino, todas estas actividades agropecuarias se
realizan dentro de un rango altitudinal que va desde los 69 hasta los 323 metros, originando
una pendiente media en la microcuenca del 7.05%, por lo que la erosión hídrica es la única
que predomina en el área de estudio de forma laminar y en un grado leve de erosión, que de
acuerdo a la curva hipsométrica generada, se puede inferir que la cuenca es de tipo
sedimentaria, lo que significa que está en su fase de vejez, presentando una baja tasa de
erosión.
La valoración económica de la microcuenca se determinó de acuerdo a los ingresos que
reciben los habitantes de las localidades anualmente por las superficies cultivadas de cítricos
y maíz, de acuerdo al precio al cual venden su producto, generando un ingreso total anual de
aproximadamente 30 millones de pesos anuales.
1
1. Introducción
Reconocer la dinámica hidrológica, ecosistémica, cultural, social e institucional de las
cuencas hidrográficas de México implica, primero, conocer donde vivimos, de dónde vienen
los bienes y servicios ambientales de los que nos beneficiamos, el agua, la biodiversidad, el
suelo, los bosques y las selvas, y cómo cumplen diversas funciones y se relacionan a partir
del elemento integrador agua, que abarca en su red de arroyos y ríos una conexión inseparable
entre la cuenca alta y la cuenca baja (SEMARNAT, 2013).
El estudio de las cuencas hidrográficas permite entender espacialmente el ciclo hidrológico,
así como cuantificar e identificar los impactos acumulados de las actividades humanas o
externalidades a lo largo del sistema de corrientes o red hidrográfica, que afectan positiva o
negativamente la calidad y cantidad del agua, la capacidad de adaptación de los ecosistemas
y la calidad de vida de sus habitantes (SEMARNAT, 2013).
La caracterización de la microcuenca implica cuantificar las variables que tipifican a la
misma, con el fin de entender la cuenca como un sistema, desde el punto de vista biofísico,
socioeconómico y ambiental, como identificar las relaciones que pueden darse entre los
recursos naturales con el ambiente, y los aspectos socioeconómicos de las poblaciones dentro
de la microcuenca, buscando conocer las necesidades e intereses de la población y actores
principales de la microcuenca y cómo estos pueden participar en la solución de los problemas.
La microcuenca Las Mesas como zona de interés para el estudio, tendrá como finalidad
generar información descrita y detallada de las características biofísicas, morfométricas y
socioeconómicas de la microcuenca, además de que la información obtenida posteriormente
servirá como referencia para futuros proyectos y programas de manejo de cuencas en la
región, en los cuales se identifican y priorizan los principales problemas de la cuenca, para
su posterior identificación de causas, consecuencias y posibles soluciones.
2
2. Justificación
La microcuenca de Las Mesas se encuentra dentro de la subcuenca denominada Río Vinazco,
perteneciente a la cuenca del Río Tuxpan, el cual forma parte de la región hidrológica
denominada Tuxpan-Nautla (RH27Dc). Comprende los municipios de Chicontepec,
Ixhuatlán de Madero y Álamo Temapache. El espacio bajo estudio se caracteriza por
presentar problemas que a continuación se describen.
Deforestación y cambio de uso de suelo. La microcuenca bajo estudio presenta un grave
deterioro de la vegetación primaria afectando gravemente a la flora y fauna de la región. Esto
se debe a la tala inmoderada de las parcelas por los mismos habitantes de la región, para
transformarlas principalmente en plantaciones de naranja de las variedades valencia tardía y
valencia temprana, el cual consideran una gran inversión debido al precio que al cual la
venden generándoles mayores ingresos que si sus parcelas estuvieran con vegetación; como
segunda opción son desmontadas para ser utilizadas como terrenos agrícolas de temporal
para la producción de maíz y frijol; o una combinación de ambos, esto cuando las plantas de
naranja aún son pequeñas aproximadamente en los primeros 5 años, por lo que no se dificulta
el cultivo, las labores de campo y la cosecha del maíz mientras las plantas de naranja crecen,
compitiendo al mínimo; de igual manera se transforman en pastizales para el pastoreo de
ganado bovino, compactando el suelo y reduciendo la capacidad de infiltración del agua.
Destrucción de los bosques de galería. En la zona de estudio los bosques de galería han
sido gravemente deforestados. Actualmente solo se cuenta con una pequeña franja a orillas
del río, cuando en realidad deberían de ocupar una mayor extensión, sin embargo, se han
destruido para la construcción de viviendas o para transformarlas en terrenos de pastoreo.
Los servicios ecológicos que prestan estas comunidades vegetales a las márgenes de los ríos
son de gran importancia, pues una comunidad conservada sirve de filtro entre el río y los
ambientes adyacentes, impide el flujo al torrente del río de agroquímicos y productos
orgánicos utilizados como insumos agrícolas y desechos agropecuarios, además de
amortiguar los procesos de sedimentación de los lechos de los ríos. Estos servicios ecológicos
mantienen la calidad del agua y proveen protección contra inundaciones y la erosión
(Treviño, 2001).
Erosión y calidad del agua. La pérdida de la vegetación genera mayor escorrentía en época
de lluvias; provocando erosión superficial mediante el arrastre de azolves generando cárcavas
a mediano plazo; habiendo una menor retención e infiltración hacia el subsuelo haciendo
3
difícil la recarga de los acuíferos. El desplazamiento de nutrientes provoca una disminución
de la productividad de los suelos en las partes alta y media de la microcuenca. El mal manejo
de los desechos sólidos y el uso de herbicidas y plaguicidas en los cultivos agrícolas han
contaminado y deteriorado el suelo, y cuando llueve son arrastrados a los cuerpos de agua
afectando la vida acuática, así como alteraciones en la calidad y cantidad de agua, afectando
en su conjunto a los ecosistemas naturales y los servicios ambientales que brindan.
Disposición inadecuada de los residuos sólidos. El consumo de productos alimenticios que
contienen empaques plásticos por los habitantes se ha hecho cada vez mayor, generando gran
cantidad de residuos sólidos que no se reciclan, debido a que los habitantes prefieren
quemarlos o enterrarlos, en el caso de vidrio, metales y cerámica contaminando el suelo y las
corrientes intermitentes de agua por lixiviación de estos. Al quemar los desechos plásticos
junto con desechos de papel y cartón generan gran cantidad de dióxido de carbono que llega
a la contaminar el aire.
Mataderos clandestinos. Las descargas de desperdicios orgánicos que incluye plumas,
sangre, excremento, provenientes de hogares donde matan animales de traspatio; como son
gallinas, guajolotes, porcinos y bovinos principalmente; llegan a contaminar los acuíferos y
las corrientes superficiales por ser desechados en los cursos de agua, principalmente las que
se generan como aguas residuales en los pozos, el cual es la única fuente hídrica en el área
de la microcuenca.
Educación ambiental. Todos estos factores actuando al mismo tiempo han influenciado de
manera negativa en la vida cotidiana de los habitantes. Sin embargo, debe tomarse en cuenta
el impacto de la población sobre los cuerpos de agua a causa de la ignorancia y la falta de
educación ambiental sobre el cuidado y uso racional del agua, generando una huella hídrica
muy grande, generándose en mayor cantidad en temporada de vacaciones, época de fiestas y
cuando se presenta un aumento de la temperatura.
Escasez de agua en el estiaje. En temporadas donde las temperaturas alcanzan los máximos,
que van de Abril a Julio, el consumo diario de agua aumenta considerablemente, en los
últimos años hasta el punto de casi agotar completamente el recurso hídrico que se encuentra
en los pozos, además de que los habitantes la utilizan de manera irracional. Ante este
problema de escasez, los habitantes de cada una de las comunidades tienen que desplazarse
largas distancias para abastecerse de agua.
4
3. Objetivos
3.1. Objetivo general
Realizar la caracterización de la microcuenca para diagnosticar el estado actual y generar
estrategias de conservación de los recursos hidrológico-forestales en la microcuenca Las
Mesas, Ver.
3.2. Objetivos específicos
1) Realizar la caracterización de la microcuenca para diagnosticar la situación actual de
los servicios hidrológicos.
2) Identificar los elementos que afectan el funcionamiento de la microcuenca.
3) Calcular el balance hídrico de la zona de estudio para evaluar la disponibilidad del
agua y calcular la huella hídrica.
4) Estimar la valoración económica en la microcuenca.
5) Presentar propuestas y alternativas técnicas, normativas, económicas y sociales para
solucionar la problemática de la comunidad.
5
4. Revisión de literatura
En este apartado se presenta primera la definición del concepto de cuenca como la unidad
básica de planeación y manejo, posteriormente se aborda las partes que la constituyen, así
como los servicios ambientales hidrológicos que brindan
4.1. Cuenca hidrográfica
Las cuencas hidrográficas son espacios territoriales delimitados por un parteaguas, que es
una línea imaginaria generada por las partes más altas de las montañas que divide a las
cuencas adyacentes, donde se concentran todos los escurrimientos, arroyos y/o ríos, que
confluyen y desembocan en un punto común llamado punto de salida de la cuenca, que puede
ser un lago, si es una cuenca endorreica, o el mar, si es exorreica (SEMARNAT, 2013).
En una cuenca, sus recursos naturales y sus habitantes poseen condiciones físicas, biológicas,
económicas y culturales que les confieren características que son particulares a cada cuenca
(Zambrana, 2008).
Las cuencas hidrográficas además de ser unidades funcionales, tener límites bien definidos y
salidas puntuales, están estructuradas jerárquicamente, ya que pueden subdividirse en
subcuencas, delimitadas también por un parteaguas y donde se concentran los escurrimientos
que desembocan en el curso principal del río (SEMARNAT, 2013).
Una cuenca es un territorio mayor a 50 mil hectáreas; las subcuencas cubren una superficie
de 5 a 50 mil hectáreas; las microcuencas entre 3 y 5 mil hectáreas, y cuando las condiciones
orográficas lo permiten, hay microcuencas menores a 3 mil hectáreas (Sánchez, et. al., 2003).
Al interior de cada subcuenca se ubican las microcuencas, cuyos límites pueden incluir o no
límites administrativos, como los de un ejido o un municipio. En función de la dinámica
hidrológica se pueden reconocer tres zonas funcionales distintas al interior de una cuenca
(Garrido, et. al., 2010):
1) La zona de captación, de cabecera o cuenca alta
Son áreas aledañas al parteaguas en la porción altimétrica más elevada de la cuenca; abarca
sistemas de montaña y lomeríos. En esta zona se forman los primeros escurrimientos luego
que los suelos han absorbido y retenido toda el agua según su capacidad.
2) La zona de almacenamiento, de transición o cuenca media
6
Es una zona de transición entre la cuenca alta y la cuenca baja, donde los escurrimientos
iniciales confluyen aportando diferentes caudales cuyas concentraciones de sedimentos,
contaminantes y materia orgánica difieren en función de las actividades que se realizan en
cada subcuenca; es un área de transporte y erosión.
3) La zona de descarga, de emisión o cuenca baja
Es el sitio donde el río principal desemboca en el mar o bien en un lago. Se caracteriza por
ser una zona de importantes ecosistemas, como los humedales terrestres y costeros, además
de muy productiva para el uso agrícola y donde se acumulan los impactos de toda la cuenca.
4.2. Partes que constituyen una cuenca hidrográfica
Parteaguas. Es una línea divisoria natural del terreno entre cuencas, subcuencas o
microcuencas contiguas, determinadas por las partes más altas del área y que separan la
dirección del flujo de la escorrentía superficial para formar una red hidrográfica (Sánchez,
et. al., 2003).
Laderas. Son los terrenos ubicados en las vertientes más altas, éstas a su vez derivan en un
conjunto de arroyos. Las rugosidades del terreno forman el sistema de drenaje de la cuenca,
la cual reúne todo el caudal de las precipitaciones y escurrimientos permanentes para
conducirlos hacia un cauce principal o común, para terminar su recorrido en una corriente
más grande, que puede ser una laguna o el mar (Sánchez, et. al., 2003).
Valle. Es una depresión de la superficie terrestre entre dos vertientes, con forma inclinada y
alargada, que conforma una cuenca hidrográfica en cuyo fondo se encuentra un curso fluvial
(CONAFOR, 2007).
Corriente principal y red de drenaje. El río principal suele ser definido como el curso con
mayor caudal de agua o bien con mayor longitud. La mayoría de las cuencas de drenaje
presentan un río principal bien definido desde la desembocadura hasta cerca de la divisoria
de aguas. El río principal tiene un curso que es la distancia entre su naciente y su
desembocadura (Ordoñez, 2012).
Boquilla. Es la parte más baja de cuenca donde los escurrimientos superficiales convergen
en un punto sobre la corriente principal (CONAFOR, 2007).
7
4.3. Servicios ambientales hidrológicos
Una de los principales cambios en las últimas décadas ha sido la pérdida de vegetación
natural, la cual es una medida básica para conocer el estado ambiental de las cuencas y la
posibilidad que éstas tienen de otorgar servicios ambientales (Sánchez, et. al., 2003).
El manejo apropiado de una cuenca brinda beneficios a la sociedad, que se originan de una
amplia gama de bienes y servicios ecosistémicos que parten de mantener las funciones
ecológicas, sociales y económicas de la propia cuenca a partir del manejo participativo,
adaptativo, sistemático y con visión a largo plazo del territorio (Sánchez, et. al., 2003).
Los Servicios Ambientales Hidrológicos (SAH) comprenden los beneficios sociales y
ambientales que prestan los ecosistemas de una cuenca hidrológica, en términos de
regulación de flujos hidrológicos y filtración de aguas. La Ley de Aguas Nacionales en el
Artículo 3 Fracción XLIX define a los servicios ambientales del agua como los beneficios de
interés social que se generan o se derivan de las cuencas hidrológicas y sus componentes,
tales como la regulación climática, conservación de los ciclos hidrológicos, control de la
erosión, control de inundaciones, recarga de acuíferos, mantenimiento de escurrimientos en
calidad y cantidad, formación de suelo, captura de carbono, purificación de cuerpos de agua,
así como conservación y protección de la biodiversidad.
4.4. Caracterización de cuencas hidrográficas
La caracterización de la cuenca está dirigida fundamentalmente a cuantificar las variables
que la tipifican, con el fin de conocer las posibilidades, limitaciones de sus recursos naturales
y condiciones económicas de la comunidad, para identificar los problemas presentes y
potenciales (CATIE, 2005).
Los elementos de caracterización de la cuenca pueden agruparse, analizarse e interpretarse
bajo los siguientes aspectos: climatología, geología, geomorfología, agrología, hidrología e
hidráulica, ecología (vegetal y animal), demografía, socioeconomía, administración y
aspectos institucionales. Los primeros seis aspectos expresan el marco natural de la cuenca
y deben realizarse en forma escalonada en el espacio, ya que la información obtenida por el
primero sirve de base al que le sigue. Los últimos estudios expresan estructuras económica,
administrativa e institucional de la cuenca y de las condiciones de vida de la población rural
(Zambrana, 2008).
8
4.5. Deforestación en México
México cuenta con aproximadamente 64 millones de hectáreas de bosques de clima templado
y selvas que abarcan el 32% del territorio nacional. Adicionalmente el país cuenta con 56
millones de ha de matorrales. Tales recursos son de gran importancia para el país desde el
punto de vista social, económico y ambiental (González, 2017).
México ocupa uno de los primeros lugares en tasas de deforestación en el mundo. Las
estimaciones oficiales muestran una pérdida de vegetación arbolada en los últimos años de
cerca de 1.08 millones de hectáreas por año, cifra que se estima en 775,800 ha/año se solo se
consideran bosques y selvas (González, 2017).
Fig. 1. Estimaciones de deforestación en México. SEMARNAT. 2001.
El proceso de degradación de recursos hasta llegar a la deforestación de un área natural, es
mayormente definido por un círculo vicioso entre degradación de los recursos forestales y la
pobreza rural. De acuerdo a la FAO se ha afirmado que la pobreza es causal de deforestación
fundamentalmente porque:
a) Las personas en situación de pobreza tienden a valorar más el presente que el futuro,
b) Los sectores con bajos ingresos tienen poca información y lenta adaptación al cambio
tecnológico,
c) La pobreza esta regularmente asociada a una alta presión demográfica que exige una
mayor presión sobre los recursos naturales.
9
Los ritmos de deforestación que sufre nuestro país son alarmantes. La acelerada destrucción
de los bosques ha colocado en estado de emergencia a una gran variedad de especies de flora
y fauna que dependen de ese ecosistema (Greenpeace, 2017).
La deforestación conlleva una drástica disminución en el suministro de agua a escala local y
nacional, asimismo rompe el equilibrio climático a nivel regional. En México, la principal
causa de deforestación es el cambio de uso de suelo para convertir los bosques en potreros o
campos de cultivo. Esa práctica ha sido fomentada por todos los niveles de gobierno, al que
se ha criticado argumentando que sólo ha visto los bosques y las selvas como terrenos
ociosos, sin poder entender sus múltiples beneficios ni su carácter vital, cuestionándole
además la existencia de incentivos que han propiciado que la gente corte sus bosques a
cambio de recursos económicos (Greenpeace, 2017).
Fig. 2. Causas de deforestación en México. Fuente: SEMARNAT. 2002.
La extracción ilegal de madera impacta de manera directa a la producción legal al ocupar su
mercado y genera impactos directos sobre la degradación y la pérdida de especies vegetales
y animales que dependen de los bosques y las selvas. La caída del volumen de producción
tiene diversas causas, pero una de ellas es la competencia que enfrenta la madera legal en
términos de precio, ya que la madera clandestina resulta más barata al no pagar impuestos ni
10
incluir costos de manejo forestal, deprimiendo los precios y desplazando con precios bajos a
los productores legales (SEMARNAT, 2014).
La demanda de leña y madera para consumo doméstico sigue siendo alta en la mayoría de
las comunidades forestales. Un factor de importancia al respecto, es que este tipo de
aprovechamiento usualmente se considera de libre acceso y rara vez existen reglas internas
que limiten el uso de madera para leña o para uso doméstico. El consumo de leña es alto y se
concentra en la región central del país donde se estima que la madera aporta casi el 40% de
la energía consumida por los hogares. Se calcula que en el país la leña constituye alrededor
del 7% del total de la energía primaria consumida (FAO, 2006).
4.6. Erosión Hídrica en México
La erosión acelerada del suelo por acción del agua trae consigo impactos ambientales tales
como la perturbación en la regulación del ciclo hidrológico, bajos rendimientos en la
producción agrícola y pecuaria, degradación de la cubierta vegetal, pérdida de la
biodiversidad, disminución de la vida útil de las obras hidráulicas por la cantidad de
sedimentos que transporta el agua, sedimentación en el lecho de los ríos, y desestabilización
de laderas que favorecen las catástrofes, produciendo así pérdidas humanas, daños a
viviendas e infraestructura, y disminución de tierras agrícolas (Montes, et. al. 2011).
Fig. 3. Suelos con degradación por diferentes procesos en México, 1999. SEMARNAT, 2002.
11
La erosión hídrica afecta tanto a las zonas de las cuales se retira el sustrato como a aquellos
que son sepultadas por el depósito de sedimentos. La erosión hídrica toma dos formas
fundamentalmente; la erosión superficial ocurre cuando el agua fluye en forma más o menos
homogénea por una zona, arrastrando la capa superior del suelo. Este estrato es el que más
nutrientes y materia orgánica contiene y, al eliminarse, el suelo pierde su fertilidad. En otras
ocasiones el flujo de agua se concentra en un cauce donde la erosión es más rápida, de modo
que abriendo una zanja cada vez más profunda denominada cárcava. En tales casos se dice
que hay deformación del terreno (SEMARNAT, 2002).
Fig. 4. Superficie erosionada por agua y viento de acuerdo al grado, en México, 1999.
SEMARNAT, 2003.
La movilidad del sustrato en las cárcavas o dunas es muy alta, por lo que las pocas plantas
que llegan a germinar en estas condiciones son arrastradas junto con el suelo cuando aún son
pequeñas. Consecuentemente no se desarrolla vegetación que pueda retener el terreno y es
sumamente difícil frenar la degradación (SEMARNAT, 2002).
12
El efecto de la topografía sobre la erosión está representado por los factores longitud y grado
de pendiente. La longitud se define como la distancia desde el punto de origen de un
escurrimiento hasta el punto donde decrece la pendiente, al grado de que ocurre una
sedimentación o bien hasta el punto donde el escurrimiento, una vez concentrado, encuentra
un canal de salida bien definido. En general, el escurrimiento superficial se concentra en
longitudes inferiores a 120 metros, por lo que en muchas situaciones este valor constituye un
umbral límite para los análisis de predicción de la erosión (Montes et. al., 2011).
La vegetación y las prácticas de manejo son factores usados con más frecuencia para
comparar el efecto relativo de diferentes opciones de manejo en un plan de conservación con
tasas de erosión. Dicho factor indica cómo el plan de conservación afectará la tasa promedio
anual de erosión, y cómo la pérdida potencial de suelo se distribuirá en el tiempo durante las
actividades de construcción, rotación de cultivos u otros esquemas de manejo, así como los
cambios en el uso del suelo (Montes et. al., 2011).
Fig. 5. Procesos de degradación de los suelos en 1999 según su uso en México.
SEMARNAT, 2003.
La erosión hídrica tiene lugar sobre todo en las zonas montañosas donde existen laderas para
que el agua fluya. En ellas los cauces se clasifican de acuerdo a su orden o posición dentro
de la red de avenamiento, entre menor sea el orden del cauce, el proceso erosivo resulta más
activo. Los cauces de orden más alto corresponden a los cauces más estables. El diagnóstico
13
de la erosión excluyó los cauces estables debido a que son el transporte fluvial natural de
sedimentos cuesta abajo (Bolaños, 2016).
Fig. 6. Principales procesos de degradación de los suelos en las montañas de México.
SEMARNAT, 2002.
4.7. Cambio de uso del suelo en México
En los últimos tres siglos, el uso del suelo ha cambiado con una velocidad alarmante en todo
el mundo. En México, cerca de la mitad del territorio ha sido modificado intensamente. Al
examinar los cambios que han sufrido los diferentes tipos de vegetación a partir de sus
condiciones naturales, sólo el 41% de la selva remanente permanece como vegetación
primaria, lo que lo hace el ecosistema más afectado por el hombre. Por el contrario, los
matorrales primarios actuales corresponden a un 55% de los originales, ésta es la vegetación
14
conservada en mayor proporción, aunque en términos de extensión absoluta los matorrales
han sido los más afectados (SEMARNAT, 2002).
Fig. 7. Usos del suelo y vegetación en México. SEMARNAT, 2002.
El cambio de uso de suelo constituye uno de los factores primordiales en el cambio climático
global, ya que altera ciclos biogeoquímicos como el del agua o el del carbono. También es
una de las causas más importantes de pérdida de biodiversidad a nivel mundial y, sin duda,
el medio por el que la sociedad resiente las alteraciones en el entorno (SEMARNAT, 2002).
El uso del suelo también está relacionado con el tema de la sustentabilidad. La forma en que
cambiamos la cubierta vegetal determina la persistencia de bosques, selvas y suelos en el
futuro, así como los recursos que nos proporcionan. De ahí la importancia de estudiar en
detalle los procesos de cambio de uso del suelo (SEMARNAT, 2002).
El uso del suelo en México ha experimentado cambios sustanciales. Entre 1993 y 2000; de
acuerdo con el IFN 2000; la vegetación silvestre, tanto primaria como secundaria, se perdió
a una tasa de más de un millón de hectáreas anuales: una superficie equivalente al estado de
Chiapas durante todo el septenio. La situación es especialmente grave en el caso de las selvas,
que aportan cerca de la mitad de la cifra, y cuya destrucción avanza a una tasa de 1.58%
anual, mientras que en zonas como la Huasteca, Yucatán y Veracruz rebasa el 2.5%, aun
15
cuando se trata de una de las comunidades biológicas más diversas de tierra firme
(SEMARNAT, 2002).
Por el contrario, los terrenos dedicados a la ganadería y la agricultura se expandieron. Los
pastizales promovidos por el hombre aumentan su superficie anualmente a una tasa del
4.07%, lo que representa unas 800 mil hectáreas, dos veces la superficie del estado de
Tlaxcala. Las tasas de cambio de uso del suelo entre 1993 y 2000 son más elevadas que las
correspondientes al periodo 1976–1993, lo que significa que los procesos se están acelerando
(SEMARNAT, 2002).
Fig. 8. Tasas de cambio de uso de suelo en México 1976-1993. SEMARNAT 2002.
Los bosques están desapareciendo a una tasa anual de 0.79%. Aunque en algunos estados la
superficie arbolada se ha recuperado, como sucede principalmente a lo largo de la Sierra
Madre Oriental, en otros se observan tasas más elevadas de deforestación, como los
localizados en la Sierra Madre Occidental, el Bajío y el centro del país (SEMARNAT, 2002).
La conversión de terrenos para cultivos es otro importante factor de cambio de uso del suelo,
pues cerca de 3,700 km2 de suelos sufrieron este proceso anualmente entre 1993 y 2000. De
nuevo, la península yucateca mostró cambios más significativos, junto con Veracruz,
Guerrero y Nayarit. Cabe señalar que los estados del sureste son los que más rápidamente
están siendo transformados por las diversas actividades productivas; en el norte y occidente
del país la ganadería es un factor importante de deterioro ambiental, papel que juega la
agricultura en mayor medida en el sur y sureste (SEMARNAT, 2002).
16
La transformación en pastizales es el principal proceso de destrucción de todos los tipos de
vegetación. Esto señala a la ganadería como la causa más importante de cambio de uso del
suelo en el país, aún sin considerar la enorme superficie dedicada a la cría de animales y que
no necesariamente ha sido transformada a pastizales. La ganadería afecta en mayor
proporción a la vegetación primaria, mientras que la secundaria sufre un cambio
relativamente mayor debido a la agricultura (SEMARNAT, 2002).
Fig. 9. Cambios de uso del suelo según el tipo de vegetación o uso 1993-2000.
SEMARNAT, 2002.
La velocidad con la que el viento y el agua remueven el suelo depende de la cantidad de
vegetación que lo cubra. En un bosque denso, el aire se mueve mucho más despacio y,
además, las raíces forman una red que afianza la tierra contra el paso del agua. Las plantas y
los animales que viven en el subsuelo remueven la tierra y la mantienen porosa, de modo que
el agua se infiltra en vez de correr por la superficie provocando erosión. Por todo esto, la
vegetación y el uso del suelo tienen una importancia capital para evitar que se generen
procesos de degradación de los mismos (SEMARNAT, 2002).
Las tierras de temporal son las más afectadas por la degradación. Quizá esto se debe a
fenómenos inherentes al sistema, como el lapso en el cual el suelo permanece sin vegetación
en la temporada de secas conocida como labranza pos-cosecha, en la cual se afloja la tierra
17
al final del ciclo productivo. La agricultura de riego ha impactado de manera especial la
región de La Laguna, donde los mantos freáticos han sido sobreexplotados y los cuerpos de
agua desecados dando lugar a campos de dunas. Un patrón semejante se observa en los
pastizales inducidos y cultivados que se distribuyen por el territorio, pero es en porciones tan
diferentes como la Sierra de Guerrero y la Huasteca, donde se observa que han causado
degradación severa. Estos patrones nos muestran que los cambios de uso hacia sistemas
agropecuarios no necesariamente resultan en la degradación del suelo (SEMARNAT, 2002).
4.8. Situación de las cuencas hidrográficas en México
Uno de los principales cambios en las últimas décadas ha sido la pérdida de vegetación
natural, la cual es una medida básica para conocer el estado ambiental de las cuencas y la
posibilidad que éstas tienen de otorgar servicios ambientales. Entre 1976 y 2009, 80% de las
cuencas perdieron entre el 1 y 20% de su vegetación natural, mientras que 12 cuencas
situadas principalmente en el Golfo de México, perdieron 80% de su vegetación natural
(Cuevas, et. al., 2010).
La condición socio-ambiental de las cuencas en México es bastante diferente, ya que en
algunas la presión que se ejerce es mucho mayor. Tal es el caso de 13 cuencas donde se
concentra 75% de la población del país: cuenca de México, río Bravo, río Balsas. Lerma-
Chapala, río Santiago, río Pánuco, Grijalva-Usumacinta, río Papaloapan, península de
Yucatán, río Nazas, río Verde, río Tijuana y río Tecolutla (Cotler, et. al., 2010).
18
5. Método de investigación
Con la meta de alcanzar los objetivos propuestos en el presente estudio, se llevó a cabo una
metodología el cual consistió en tres fases que a continuación se describen.
5.1. Revisión bibliográfica
Se realizó una revisión de literatura relacionada con el tema de caracterización de cuencas
para analizar la situación de las cuencas hidrográficas a nivel nacional, así como los
problemas que enfrentan y los servicios ambientales que brindan.
5.2. Fase de campo
La fase de campo consistió en la realización de reconocimiento de las condiciones
ambientales, sociales y económicas mediante recorridos por la zona de estudio, y de esta
manera tener un mejor punto de vista al momento de proponer acciones para llevar a cabo su
restauración. Así mismo se realizó una colecta de muestras de herbario de la vegetación
dominante en los bosques de galería de la zona de estudio, y una colecta de crustáceos y
peces que se aprovechan para consumo y venta para su posterior identificación.
5.3. Fase de gabinete
La fase de gabinete consistió principalmente en la generación de mapas para caracterizar el
área de estudio, así como la elaboración de cuadros y gráficas para representar de mejor
manera la información.
5.3.1. Delimitación y ubicación del área de estudio
La microcuenca de la zona de estudio fue delimitada utilizando el software ArcGis 10.3,
utilizando el modelo digital de elevación (MDE) del Instituto Nacional de Estadística y
Geografía (INEGI) con clave F14D54D con escala 1: 50,000 con el Datum ITRF 2010 UTM
Zona 14N para generar las curvas de nivel a una distancia de 10 metros, que posteriormente
se utilizaron para delimitar el parteaguas de la microcuenca.
Para elaborar el mapa de Google Earth se realizó una composición RGB de bandas
LANDSAT 8 con ayuda del software ArcGis; las bandas se descargaron de Libra, que es un
navegador para descargar de manera gratuita imágenes satelitales de Landsat 8.
Para el mapa de ubicación se realizó una representación a escala nacional y estatal, y
posteriormente se realizó un recorte de la imagen satelital anteriormente generado para
proyectarlo a nivel de microcuenca.
5.3.2. Caracterización física de la microcuenca
Precipitación. Para determinar la precipitación en el área de estudio se tomaron en cuenta
los datos de las estaciones meteorológicas de la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA)
más cercanas a la zona de estudio.
Con los datos de precipitación se determinó la intensidad en toda la microcuenca mediante
el método de isoyetas, el cual establece líneas de igual precipitación. Para la elaboración de
las isoyetas se hizo uso del método IDW que se encuentra en la utilidad de Interpolación, y
esta a su vez se encuentra en la herramienta Spatial Analyst Tools del software ArcGis 10.3.
19
Este método combina el concepto de vecindad entre sitios con disponibilidad de datos con
un cambio gradual de las superficies definidas con tendencia. Se supone que el valor del
atributo de precipitación es una posición donde el valor del atributo no es conocido, es un
promedio de los valores de sus vecinos pero donde los vecinos más cercanos tienen más peso
e importancia que los más alejados (FAO, 2003).
Temperatura. Para determinar la temperatura media de la microcuenca se realizó un mapa
de isotermas utilizando el criterio de correlación entre temperatura y la altitud (Fries, 2012).
Para generar el mapa de isotermas se utilizó el MDE F14D54 y los datos de temperatura de
las estaciones meteorológicas.
Primero se generó el mapa de isotermas tomando en cuenta solo los datos de temperatura
mensual y las coordenadas UTM de las estaciones meteorológicas, con la ayuda del software
ArcGis se hizo uso del método IDW para realizar la interpolación de los datos a toda la zona
de estudio y sus alrededores.
Posteriormente con los datos de altitud y temperatura se generó una gráfica en Excel para
obtener la ecuación de la línea (Fig. 10), de la cual se extraerá el valor de la gradiente que se
utilizará en la siguiente ecuación para obtener la temperatura determinada (T_Det) a cierta
altitud.
𝑻𝑫𝒆𝒕 = 𝑻𝒎𝒆𝒏𝒔𝒖𝒂𝒍 + ((𝒓 ∗ (𝒁𝑫𝒆𝒕 − 𝒁𝒆𝒔𝒕𝒂𝒄𝒊ó𝒏))
Donde:
𝑇𝐷𝑒𝑡 = Temperatura determinada
𝑇𝑚𝑒𝑛𝑠𝑢𝑎𝑙 = Temperatura mensual de cada una de las estaciones
𝑟 = Gradiente = -0.0017
𝑍𝐷𝑒𝑡 = Altitud de cada celda de la cuadrícula del MDE = 100 msnm
𝑍𝑒𝑠𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = Altitud a la que se encuentra la estación meteorológica
Este procedimiento se realizó con la utilidad Map Algebra que se encuentra en la herramienta
Spatial Analyst Tools del software ArcGis, en la cual se agrega el mapa de isotermas
(𝑇𝑚𝑒𝑛𝑠𝑢𝑎𝑙) y el MDE (𝑍𝐷𝑒𝑡) para realizar la operación de acuerdo a la fórmula anterior.
20
Fig. 10. Gráfica para calcular el valor de la gradiente.
Clima. Para elaborar el mapa de zonas climáticas se utilizó el archivo shapefile de climas
según la clasificación mundial del alemán Vladimir Köppen modificada por Enriqueta García
(1998) escala 1:1,000,000 y con ayuda del software ArcGis para realizar al recorte con el
método Clip para realizar la extracción a nivel de microcuenca.
Para elaborar el climograma se utilizaron los datos de precipitación, evaporación y
temperatura media mensual de las estaciones climatológicas; como se cuenta con datos de
tres estaciones meteorológicas distintas, se realizó un promedio de todas y los datos
resultantes fueron los que se utilizaron para generar la gráfica.
Fisiografía. Para elaborar el mapa de fisiografía de la microcuenca se utilizó el Conjunto de
Datos Vectoriales Fisiográficos del Continuo Nacional con escala 1:1,000,000 de la Serie I
con ayuda del software ArcGis, para determinar las diferentes formas de relieve de la zona
de estudio y su relación con otras disciplinas, como lo son la ecología, forestal, edafología,
hidrología, etc.
Relieve. Para elaborar el mapa de relieve de la zona de estudio se utilizó el MDE F14D54
escala 1:50,000 y la utilidad del software ArcGis denominada Hillshade para representar la
altitud del terreno, el cual se reclasificó a un determinado número de clases para ilustrar de
una mejor manera la diferencia de altitud en el área de estudio.
El relieve tiene una gran importancia en la distribución espacial de los climas, debido a que
la altitud modifica las características de casi todos los elementos climáticos, un ejemplo de
ello es cuando la temperatura desciende cada vez que se nos encontramos a mayor altitud;
además, la disposición y orientación de obstáculos montañosos puede limitar las llegadas de
las masas de aire en casi toda la periferia peninsular generando variaciones térmicas, un
ejemplo de ellos es el fenómeno de barlovento y sotavento (Arosemena, 2016).
21
Pendiente. Para elaborar el mapa de pendientes del terreno del área de estudio se utilizó el
MDE F14D54 con escala 1:50,000 y la utilidad del software ArcGis denominada Slope para
generar un archivo raster que representara la pendiente en unidades de porcentaje que
posteriormente se reclasificó, añadiendo así las clases necesarias para una mejor
representación de la pendiente del área de estudio.
La importancia de analizar los porcentajes de la pendiente de un terreno es para entender las
funciones ambientales y limitaciones del sitio, incluyendo la susceptibilidad a la erosión, la
accesibilidad al potencial de construcción y otros factores. Entre más empinada la inclinación
es mayor el potencial de la erosión, el deslizamiento y la fuga rápida de las aguas de lluvia
(APA, 2019).
Exposición. Para elaborar el mapa de exposición del terreno del área de estudio se utilizó el
MDE F14D54 con escala 1:50,000 obtenida de INEGI, que posteriormente se le aplicó la
utilidad del software ArcGis denominada Aspect para representar cada una de las
exposiciones presentes en el área.
Suelo. Para elaborar el mapa de tipos de suelos de zona de estudio, se determinó utilizando
el archivo shapefile de edafología escala 1:1,000,000 elaborada por INIFAP y la CONABIO,
con la ayuda del software ArcGis se realizó el recorte a nivel de microcuenca y se
representaron y describieron cada una de las clases de suelo encontradas en la zona de
estudio.
Erosión. Para elaborar el mapa de erosión presente en la microcuenca se utilizó el Conjunto
de Datos de Erosión del Suelo Serie I con escala 1:250,000 elaborado por INEGI (2014), y
las herramientas del software ArcGis para realizar el recorte a nivel de microcuenca, así como
la guía para la interpretación de cartografía de erosión del suelo elaborada por INEGI para
realizar una descripción de los tipos de erosión encontrados en el área de estudio
representadas en el mapa.
Geología. Para generar el mapa de tipos de rocas presentes en la zona de estudio se utilizó el
Conjunto de Datos Vectoriales Geológicos del Continuo Nacional con escala 1:1,000,000 de
la Serie I elaborada por INEGI, además de las herramientas y utilidades del software ArcGis
para proyectar estas características a nivel de microcuenca y posteriormente realizar una
descripción y análisis de ellas.
El comportamiento geológico de una región tiene mucha importancia, de acuerdo a los
distintos tipos de rocas que existen, se originan diversos tipos de suelos, que servirán para la
agricultura, urbanización, obras viales, su comportamiento para la irrigación, drenaje,
permeabilidad y agua subterránea, entre otros (Palmieri, 1994).
Hidrología. Para elaborar el mapa de hidrología, se utilizó el archivo vectorial shapefile de
la RH27Dc para realizar un recorte representando las corrientes intermitentes, las únicas
presentes en la microcuenca con ayuda del software ArcGis, además se creó un shapefile
donde se representaron los sitios en los cuales existen perforaciones al subsuelo para construir
pozos para consumo humano y agrícola.
Uso de suelo y vegetación. Para elaborar el mapa de uso de suelo y vegetación se realizó
una composición de bandas RGB con ayuda del software ArcGis para proyectar las imágenes
satelitales a un color natural, esto con la finalidad de que se puedan identificar mejor los
22
distintos tipos de vegetación y uso del suelo en el área de estudio, al momento de realizar la
rodalización. Para identificar las diferentes especies arbóreas de la vegetación primaria se
realizó una búsqueda bibliográfica de la región.
Fauna. Se realizó una búsqueda bibliográfica sobre las especies de mamíferos, aves, etc.,
que existen en la región dentro de la cual se encuentra la zona de estudio.
5.3.3. Caracterización morfométrica
En este apartado se describen los procedimientos que se utilizaron para calcular los distintos
parámetros que caracterizan a una cuenca hidrográfica como son área, perímetro, pendiente
de la cuenca y del cauce principal, etc., para ello se realizó una consulta bibliográfica acerca
de los diferentes procedimientos para llevarlas a cabo.
5.3.4. Caracterización socioeconómica de la microcuenca
En este apartado se describen los datos que caracterizan a los municipios que forman parte
de la microcuenca en el ámbito socioeconómico: población, estructura demográfica,
educación, vivienda, Población económicamente activas (PEA), y etnicidad. Cabe resaltar
este último debido a que las poblaciones rurales que se encuentran dentro y adyacentes al
área de estudio hablan una lengua indígena: el náhuatl.
5.3.5. Cálculo del Balance Hídrico
Para llevar a cabo el cálculo de este parámetro y cada uno de sus componentes se utilizó la
ecuación que emplea las variables del ciclo hidrológico para distribuir el agua en la cuenca,
basadas en las publicaciones de Lee (1980), Chang (2003) y, Sánchez y García (2007)
consultadas en las tesis de Cleofas y Cortés (2018) y Cruz (2017).
23
6. Área de estudio
A continuación, se presentan algunas de las características típicas del área de estudio,
comenzando con la ubicación a nivel estatal y municipal, y posteriormente el tipo de clima y
su climograma correspondiente, así como la fisiografía característica del área.
6.1. Ubicación de la microcuenca Las Mesas
La microcuenca se localiza al Norte del Estado de Veracruz, extendiéndose en tres
municipios: Chicontepec, Ixhuatlán de Madero y Álamo Temapache (Fig. 11). El primero de
estos es el que abarca mayor superficie dentro del área de estudio. Dentro de la misma se
encuentran cinco poblaciones rurales, cuatro de ellas pertenecen al municipio de
Chicontepec: Mesa de Tzapotzala, Mesa de Tzonamatl, Mesa de Calcote y Ojoxapa; y La
Reforma la cual forma parte del municipio de Álamo Temapache.
Existen dos maneras de llegar al área de estudio, la más fácil y la que se encuentra en mejores
condiciones es dirigiéndose hacia Álamo Temapache por la carretera Federal 106, en el
poblado Naranjo Dulce hay una entrada en dirección Norte, se gira hacia la izquierda y se
encuentra con cada uno de los poblados que constituyen la microcuenca.
A continuación, se incluye también el Mapa base, representando las poblaciones, caminos y
las curvas de nivel desde la Carta Topográfica F14D54 ÁLAMO escala 1: 50,000 (Fig. 12).
26
6.2. Clima
De acuerdo a la clasificación de Köppen modificada por García, el tipo de clima que
predomina en el área de estudio es un cálido húmedo del grupo Am(f), con una temperatura
media anual mayor de 22°C, con la temperatura del mes más frío mayor a 18°C. Presentando
una precipitación del mes más seco menor de 60 mm; con lluvias en verano y un porcentaje
de lluvia invernal mayor al 10.2% del total anual.
De acuerdo al mapa de isoyetas generado, existen dos diferentes rangos de precipitación, el
primero que predomina en la mayor parte de la microcuenca que va de 1371-1470 mm
anuales. Para el mapa de isotermas generado existen dos rangos de temperatura, la primera
que va de los 25.71 hasta los 26°C, presentándose en las altitudes más altas de la
microcuenca; y una segunda que va de los 26 hasta los 26.3°C, la cual predomina en gran
parte del área del estudio.
A continuación, se muestra el climograma obtenido de los promedios de la precipitación,
evaporación y temperatura de las tres estaciones meteorológicas más próximas al área de
estudio.
Cuadro 1. Datos de las estaciones meteorológicas más cercanas al área de estudio.
Elaboración propia con datos de CONAGUA (2010).
Como se puede observar, el mes con mayor temperatura es Junio con un valor de 27.8°C,
mientras que el mínimo se presenta en Enero con 17.7°C, presentándose una oscilación
térmica de 10.1°C, que de acuerdo con Köppen se clasifica como una oscilación térmica
media que va desde los 9 hasta los 14°C. La temperatura media obtenida es de 23.7°C, solo
los meses de Noviembre, Diciembre, Enero y Febrero están por debajo de la media. El mes
con mayor precipitación es Septiembre con 272 mm y la mínima en Marzo con 41.4 mm. Sin
embargo, en los meses de Diciembre a Febrero la precipitación se mantiene constante,
generándose una precipitación media anual de 1381.7 mm. El período de estiaje se presenta
entre los meses de Julio a Septiembre. Además, se observa que no hay ningún mes en el cual
las temperaturas sobrepasen las precipitaciones, por lo que no hay período de aridez en el
área de estudio. En el caso de la evaporación, se observa que es mayor que la precipitación
en los meses de Noviembre a Mayo, resaltando aún más de Marzo a Mayo, obteniendo una
evaporación media anual de 1385.9 mm.
E F M A M J J A S O N D
P (mm) 34.2 39.3 32.7 53.8 80.3 124.8 189 144.6 260 139.3 67.6 39.2
T(°C) 19.3 20.8 23.3 25.3 28.1 28.4 27.5 27.7 26.7 25.1 22.5 19.9
E (mm) 63.1 79.2 115.6 143.6 173.4 167.4 151 146.1 123 109.2 75.5 60
P (mm) 69.2 59.5 47.6 75.8 67.5 167 316 223.2 297 189.1 97.8 61.4
T(°C) 17.3 19.2 21.8 24.8 27.1 27.6 26.6 26.7 26 24.4 21.7 19
E (mm) 74.3 88.7 114 134.4 155.4 151.9 142 131.5 127 118.7 95.9 85
P (mm) 50.7 57.6 44 56 75.5 185 196 150.5 261 90.6 42.2 60.8
T(°C) 16.6 17.8 21.9 25 27.6 27.3 26.7 27.2 25.5 23.6 19.5 17.1
E (mm) 61.9 74.8 118.5 135 152.2 150.1 136 141.8 113 98.5 75.9 73.8
P (mm) 51.4 52.1 41.43 61.87 74.43 158.9 234 172.8 273 139.7 69.2 53.8
T(°C) 17.7 19.3 22.33 25.03 27.6 27.77 26.9 27.2 26.1 24.37 21.23 18.7
E (mm) 66.4 80.9 116 137.7 160.3 156.5 143 139.8 121 108.8 82.43 72.9
MESES
30361
Sombrerete
21212
Metlatoyuca
30261
Tlacolula
Promedio
Estación
27
Fig. 13. Climograma de la microcuenca Las Mesas, Chicontepec, Ver. Elaboración
propia con datos de CONAGUA (2010).
0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
300.00
E F M A M J J A S O N D
Pre
cip
itac
ión
(m
m)
Meses
P (mm) T(°C) E (mm)
29
6.3. Fisiografía
De acuerdo a la clasificación de INEGI, existen dos provincias fisiográficas en la
microcuenca: la Llanura Costera del Golfo Norte y la Sierra Madre Oriental. La primera se
extiende en la mayor parte del área de estudio caracterizada por un sistema de topoformas
clasificadas como lomeríos típicos los cuales son elevaciones de tierra, de altura pequeña y
prolongada las cuales en este caso forman el parteaguas de la microcuenca, el lomerío
principal que se observa se localiza al Norte de la microcuenca formando una cresta, en el
cual faldas abajo del mismo se encuentran dos de los poblados principales de la microcuenca;
y llanuras: extensiones de tierra plana o con ligeras ondulaciones, está característica del
terreno se identifica desde el centro de la microcuenca en sentido de la corriente principal
hasta llegar a la boquilla. La segunda provincia existente en el área de estudio se restringe
solo al Noroeste de la microcuenca caracterizada por un sistema de topoformas clasificadas
como sierras bajas que son un subconjunto de montañas dentro de otro conjunto más grande,
esta característica se puede observar en la región donde está establecida el poblado “Mesa de
Tzapotzala”, y que forma el límite entre microcuencas por medio del parteaguas.
31
7. Resultados y Discusión
A continuación, se representa la caracterización de la microcuenca bajo estudio por medio
de mapas y la descripción de cada una de ellas, agregando información sobre el suelo, las
rocas, la red hidrográfica, el uso del suelo, así como la flora y la fauna.
7.1. Relieve
Como se observa en el siguiente mapa, el área de estudio se clasificó en cuatro rangos de
altitud, que van desde los 50 hasta sobrepasar los 300 metros sobre el nivel del mar. En dos
regiones de la microcuenca se presentan las prominencias más altas del terreno, el más alto
ubicado al Oeste del área de estudio con una altitud de 323 msnm, mientras que el otro
ubicado en el Centro-Norte del área de estudio formando una cresta con una elevación de
308 msnm. Mientras que el punto más bajo de la microcuenca corresponde a la boquilla de
la misma, en donde converge la corriente principal y se une a otro de mayor orden se
encuentra a 69 msnm. El puerto, que se describe como el punto más bajo entre dos cumbres
consecutivas; se localiza en donde convergen la corriente principal que se extiende de
Noroeste a Sureste y una segunda corriente que se origina al Norte en dirección Sur.
34
7.2. Pendiente
Uno de los componentes del relieve que tiene gran importancia sobre los procesos de
formación del suelo es el gradiente de la pendiente (Luzio, 1992). El suelo de una ladera tiene
mayor profundidad en los tramos inferiores que en los superiores, debido al transporte
gravitacional de agua, solutos y materiales sólidos desde la parte alta hacia la baja de una
ladera (Hausenbuiller, 1985). En el siguiente mapa se observan las 7 clasificaciones de
pendiente resultantes, sin embargo, solo las primeras 6 están presentes en el área de estudio.
La región donde se presenta mayor porcentaje de pendiente se localiza al Norte de la
microcuenca sobre la línea del parteaguas, que va del 25 al 40% de pendiente. Mientras que
el valor mínimo se presenta generalmente de acuerdo al curso de las corrientes de segundo y
tercer orden con valores del 0 al 3%. El resto del área presenta una pendiente media-baja con
valores de 3 al 15%.
36
7.3. Exposición
La posición que ocupa un suelo en el paisaje constituye un factor determinante en las
propiedades que éste desarrolla. Las diferencias que presentan los suelos ubicados en las
distintas situaciones topo secuenciales se deben a combinaciones de microclimas y de
procesos internos y superficiales que afectan de distinta manera a los materiales originales,
dependiendo de la posición que ocupen en el relieve (Luzio, 1992 y Hall, 1999).
De acuerdo al mapa generado de exposición del terreno en al área de estudio se observa que
no presenta exposición Norte y Noreste, mientras tanto el que predomina en la microcuenca
es la exposición Sureste, formando una franja en la parte alta del cauce principal, y alrededor
de la parte media de la misma. En las zonas con mayor altitud predomina la exposición
Noroeste, abarcando la mínima extensión con respecto a la superficie del área de estudio;
seguidas de la exposición Oeste y Suroeste en altitudes más bajas en las mismas crestas de
mayor altura. En la parte media y más baja del cauce principal en la cual se encuentra la
boquilla predomina la exposición Este, mientras que en altitudes medias donde se originan
los arroyos que alimentan la corriente principal predomina la exposición Sur.
38
7.4. Suelo
Como se puede observan en el mapa de tipo de suelo, solo se presenta una clase de suelo
denominada vertisol pélico con una textura fina. Estos suelos predominan en climas
templados y cálidos, especialmente en zonas con una marcada estación seca y otra lluviosa.
En ella la vegetación natural va de selvas bajas a pastizales y matorrales. Se caracterizan por
su estructura masiva y su alto contenido de arcilla, la cual es expandible en estado húmedo
formando superficies de deslizamiento llamadas facetas, y que por ser colapsables en seco
pueden formar grietas en la superficie o a determinada profundidad. Su color más común va
del negro a gris oscuro. Su uso para la agricultura es muy extenso, variado y productivo
debido a la fertilidad que posee, sin embargo, su dureza dificulta la labranza. Además de
tener baja susceptibilidad a la erosión y alto riesgo de salinización (INEGI, 2010).
7.5. Erosión
De acuerdo a la clasificación de erosión del suelo elaborada por INEGI, en el área de estudio
solo presenta un tipo de erosión, sin embargo, una porción significativa de la superficie se
muestra sin erosión evidente, aproximadamente el 15%, una parte localizándose en el Centro-
Norte de la microcuenca, otra en la parte más alejada de la microcuenca localizada al Norte
y una más pequeña al Sureste formando una franja horizontal abarcando la boquilla de la
microcuenca. El resto de la superficie del área de estudio presenta erosión hídrica en forma
laminar y con un grado de erosión leve, representando más del 85% de la superficie total de
la microcuenca. INEGI la describe como la remoción gradual y uniforme de capas delgadas
de suelo, generalmente paralelas a la superficie, cuando el suelo queda desprotegido de la
vegetación y sometido a las lluvias, los torrentes arrastran las partículas del suelo hacia ríos
y arroyos, quedando desprovista la capa superficial perdiendo la materia orgánica (humus).
Sin embargo, aunque no esté plasmada en el mapa, la erosión antrópica está presente en el
área de estudio, que de acuerdo a la definición de INEGI, el agente causal directo es el
hombre, al modificar el paisaje natural de manera abrupta e irreversible, mediante la
construcción de carreteras, asentamientos humanos las cuales se pueden observar en el mapa
base de la microcuenca.
40
7.6. Geología
De acuerdo a la clasificación de INEGI, en el área de estudio predomina la unidad crono-
estratigráfica denominada Lutita-Arenisca. Esta unidad pertenece a la clasificación de rocas
sedimentarias las cuales se forman por la precipitación y acumulación de materia mineral de
una solución o por compactación de restos vegetales y/ animales que se consolidan en rocas
duras, depositándose una capa sobre otra en la superficie a temperaturas y presiones
relativamente bajas. Estas se dividen de acuerdo a la manera en la que fueron formadas, las
rocas detríticas se formaron a lo largo del tiempo por la acumulación de excedentes
procedentes de la erosión de laderas o grandes unidades rocosas. Según sea el tamaño de las
partículas que las forman se subdividen a su vez en conglomerados, areniscas, rocas arcillosas
y mezclas de estas (SGM, 2017), como lo es la Lutita-Arenisca formada durante la era
Cenozoica durante el período Terciario, presentando una permeabilidad baja-alta. Sin
embargo también se presenta una porción de la superficie del área de estudio localizada al
Sureste donde desemboca el cauce principal, en la cual no aplican las características que se
describen en este apartado debido a que se clasifica como una unidad de suelo formada por
depósitos aluviales y lacustres, originada en la misma era pero en el período Cuaternario
presentando una permeabilidad media-alta.
42
7.7. Hidrología
El área de estudio se encuentra en la Región Hidrológica No. 27, Cuenca del Río Tuxpan, en
la subcuenca del Río Vinazco. La hidrología superficial de la microcuenca está representada
en su totalidad por corrientes intermitentes, las cuales solo en la temporada de lluvias se
puede observar el flujo del agua. Todas estas corrientes desembocan en el Río Vinazco, el
cual es uno de los principales afluentes del Río Tuxpan, originándose en el Estado de Hidalgo
y fluyendo por Veracruz, que la unirse con el Río Pantepec, el cual se origina en el Estado
de Puebla, forman el Río Tuxpan antes de llegar a Álamo. El Río Tuxpan es uno de los ríos
de mayor importancia que existen en el país debido a que a orillas de su desembocadura se
encuentra el Puerto de Tuxpan de Rodríguez Cano, uno de los puertos más importantes del
país debido a su cercanía con la Cd. México gracias a la construcción de la autopista México-
Tuxpan; y uno de los principales de la costa oriental de México debido a que desemboca en
el Golfo de México.
Además, en la microcuenca se encuentran pozos de agua, en el que cada localidad tiene para
uso comunal, y hay otros que son particulares las cuales se encuentran en los terrenos de cada
propietario. Dichos pozos no sobrepasan los ocho metros de profundidad, las cuales tienen
un uso específico, unos son para uso doméstico y otros son para consumo humano. En total
existen 15 pozos, de los cuales 8 corresponden a la localidad Mesa de Tzonamatl, 4 de ellos
son de uso comunal y el resto de uso particular; 3 a la localidad Mesa de Calcote, dos de uso
comunal y uno particular; 2 a la localidad Ojoxapa, uno particular y el otro comunal; y 2 a la
localidad Mesa de Tzapotzala, ambas de uso comunal, la gran mayoría de la población se
abastece de agua gracias a estos pozos mediante acarreo por cubetas y garrafones en
carretillas, mientras que unos pocos se llegan a abastecer hasta el río Vinazco que se
encuentra a unos 15-20 minutos en carro, esto debido a que en toda el área de estudio no se
cuenta con agua potable, sin embargo se cuenta con la tubería ya instalada debido a que hace
algunos años se tenía este servicio, pero el mal uso de ella por los mismos habitantes, se
descompuso varias veces y hasta la feche no la han reparado.
44
7.8. Uso del Suelo y Vegetación
La vegetación predominante en el área de estudio es un bosque tropical perennifolio o
también conocido como selva alta perennifolia, que ocupa cerca de la tercera parte de la
superficie de la microcuenca; en relación al uso del suelo, predomina la plantación de cítricos,
en su mayoría naranja valencia, mejor conocida como “temprana” que se encuentra entre los
meses de Abril a Marzo y “tardía” que se puede encontrar hasta el verano, y en minoría se
encuentra la mandarina; como segundo uso que se le da al suelo están las áreas agrícolas, en
los cuales se cultiva principalmente maíz de las variedades azul, blanco y amarillo, y frijol.
Los pastizales y los asentamientos humanos ocupan una superficie muy pequeña con respecto
al área de la microcuenca; el primero le localiza al Sur de la microcuenca donde se encuentra
la mayor superficie, y una pequeña al Sur del poblado Ojoxapa; con respecto a los
asentamientos humanos, la microcuenca cuenta con cinco localidades.
Cuadro 2. Uso del suelo y vegetación en la microcuenca Las Mesas, Chicontepec, Ver.
Uso del suelo y Vegetación Superficie (Ha) Superficie (%)
Bosque tropical perennifolio 490.86 31.39
Plantación de cítricos 639.29 40.88
Áreas agrícolas 359.71 23
Pastizales 53.60 3.43
Asentamientos humanos 20.31 1.3
Total 1563.83 100
El bosque tropical perennifolio ocupaba hasta hace un siglo una amplia y casi continua
extensión en el Este y Sureste del país, desde la región de Tamazunchale y Ozuluama en el
Sureste de San Luis Potosí y Norte de Veracruz respectivamente, a lo largo del estado de
Veracruz y algunas regiones limítrofes de Hidalgo, Puebla y Oaxaca, hasta el Norte y Noreste
de Chiapas y las porciones de Tabasco cuyo drenaje permitía la existencia de una vegetación
boscosa, asimismo la mayor parte del territorio de Campeche y Quintana Roo. De tal
superficie, en la actualidad sólo la décima parte ostenta tal vez una vegetación boscosa que
por sus características florísticas se asemeje al clímax, pues el resto está ocupado por zonas
agrícolas, pastizales artificiales y diferentes comunidades secundarias (Rzedowski, 1981).
Dadas las características climáticas favorables para la agricultura que puede llevarse a cabo
ininterrumpidamente y sin necesidad de riego durante todo el año, las áreas ocupadas por
este tipo de vegetación constituyen un atractivo fuerte para ser sometidas al cultivo. Sin
embargo, las propiedades del suelo a menudo no son las adecuadas para una agricultura
perenne y la única que puede practicarse con algún éxito es la del cultivo intermitente que
afecta la vegetación en forma extremadamente intensa. Este sistema de agricultura tan
característico de muchas áreas del Este y Sureste de México consiste en la secuencia de
desmonte, incendio y siembra de maíz durante una o unas temporadas sucesivas y abandono
por muchos años, al cabo de los cuales se repite el mismo proceso. El resultado de esta
práctica es que una población humana relativamente pequeña afecta enormes extensiones de
terreno de los cuales desaparece el bosque clímax original y el área se convierte en un
mosaico formado por una serie de comunidades vegetales secundarias de tipo herbáceo,
arbustivo y arbóreo, con frecuencia llamadas en México “acahuales” (Rzedowski, 1981).
46
7.9. Flora
A continuación, se enlistan las especies vegetales presentes en el área de estudio y
alrededores, típicas de los bosques tropicales perennifolios.
Cuadro 3. Principales especies vegetales que se encuentran en la microcuenca.
No. Nombre Común Nombre Científico
1 Chote Parmentiera aculeata
2 Framboyán Delonix regia
3 Guasima Guazuma ulmifolia
4 Guanacastle Enterolobium ciclocarpum
5 Jaboncillo Sapindus saponaria
6 Ojite Brosimum alicastrum
7 Carnizuelo Acacia cornígera
8 Izote Yucca filifera
9 Zacate Ampelodesmos mauritanica
10 Jacube Acanthocereus tetragonus
11 Otate Bambusa amplexifolia
12 Ébano Ebenopsis ebano
13 Cedro rojo Cedrela odorata
14 Chijol Piscidia piscipula
15 Chaca Bursera simarouba
16 Palo de rosa Tabebuia rosea
17 Philodendron subincisum
18 Tillandsia novakii
19 Jobo Spondias mombin L.
20 Jícaro Crescentia alata Kunth.
21 Pochote Ceiba pentandra
22 Capulín Prunus salicifolia
23 Cordoncillo Piper auritum Kunth.
24 Campana morada Cobaea scandens Cav.
25 Sauce Salix humboldtiana Willd.
26 Coyol Acrocomia aculeata
27 Zapotillo Cynometra retusa
28 Dialium guianense
29 Palo de sangre Lonchocarpus cruentus
30 Cimátl Lonchocarpus guatemalensis
31 Ormosia panamensis
32 Jicarillo Pterocarpus robrii
33 Carnero Poulsenia armata
34 Sacacera Vatairea lundellii
35 Laurel Nectandra ambigens
36 Nectandra lundellii
37 Nectandra cissiflora
38 Zapote Manilkara zapota
39 Cupania glabra
40 Orejuela Cymbopetalum baillonii
41 Palo blanco Guarea glabra
42 Orthion oblanceolatum
47
43 Ojoche colorado Pseudolmedia oxyphyllaria
44 Anona Annona reticulata
45 Encino Quercus sp.
46 Álamo Populus mexicana
47 Álamo Platanus mexicana
48 Celtis monoica
49 Palo de agua Dendropanax arboreus
50 Árbol de tempisque Sideroxylon tempisque
51 Frijolillo Pithecellobium arboreum
52 Zapote amarillo Pouteria hypoglauca
53 Hojancho Carpodiptera ameliae
54 Copalillo Protium copal
55 Pimienta Pimenta dioica
56 Amate Ficus insípida
57 Mala mujer Cnidoscolus aconitifolius
58 Humo Pithecellobium dulce
59 Cornezuelo Acacia collinsii
60 Flor de Mayo Plumeria rubra
61 Helecho Asplenium monanthes
62 Helecho Pallaea cordifolia
63 Palo jiote Bursera fagaroides
64 Muñeco Ehretia anacua
65 Quebracho Lysiloma microphyllum
66 Pichoco Erythrina coralloides
67 Pirul Schinus molle L.
68 Gatillo Calliandra eriophylla Benth.
69 Uña de gato Mimosa biuncifera
70 Heno Tillandsia recurvata
71 Zacate Aristida laxa Cav.
72 Carrizo Arundo donax L.
73 Zacate Cynodon dactylon
74 Zacate Leptochloa dubia
75 Zacate Sorghum halepense
76 Higuerilla Ricinus communis L.
77 Epazote Chenopodium ambrosoides L.
78 Chile piquín Capsicum annum L.
79 Pega ropa Crotalia pumila
80 Castillo Loenotis nepetifolia
81 Quelite Porophyllum ruderale macrecephalum
Fuente: Gómez (2010), Martínez (2017) y CONABIO (2011).
Así mismo los huertos familiares están compuestos principalmente por naranja (temprana y
tardía), mandarina, diferentes especies de plátano (macho, manzano y rotán), limón, lima,
diferentes especies de mango (japonés, manila, piña, petacón y criollo), yuca, camote, ciruela,
guayaba, aguacate y pichoco.
48
7.10. Fauna
A continuación, se enlistan las especies de fauna existentes en el área de estudio y zonas
adyacentes a ella.
Cuadro 4. Especies faunísticas presentes en la zona de estudio.
Mamíferos
No. Nombre común Nombre Científico
1 Conejo común Silvilagus floridanus
2 Coyote Canis latrans
3 Mapache Procyon lotor
4 Armadillo Dasypus novemcinetus
5 Venado Odocoileus virginianus
6 Zorrillo Mephitis
7 Jabalí Sus scrofa
8 Zorro gris Urocyon cinereoargenteus
9 Ardilla Sciurus sp.
10 Tlacuache Didelphis marsupialis
11 Tuza Orthogeomys hispidus
12 Zorra Vulpes
13 Rata de campo Neatoma sp.
Aves
No. Nombre común Nombre científico
1 Pájaro carpintero Picoides scalaris
2 Cotorra Amazona viridigenalis
3 Cocorito Columbina inca
4 Paloma Columba livia
5 Garza ganadera Bubulcus ibis
6 Tzanate Quiscalus mexicanus
7 Colibrí Amazilia yucatanensis
8 Colibrí Campylopterus curvipennis
9 Colibrí Chlorostilbon canivetii
10 Chachalaca Ortalis vetula
11 Cuervo Corvus sp.
12 Zopilote Coragyps atratus
13 Gavilán Buteo magnirostris
14 Loro Amazona oratrix
15 Perdiz Dendrortyx barbatus
16 Cenzontle Mimus polyglottos
17 Jilguero Carduelis tristis
18 Papán Psarocolius montezuma
19 Calandria Icterus gularis
Reptiles
No. Nombre común Nombre científico
1 Coralillo Micrurus diastema
2 Iguana verde Iguana
3 Iguana gris Ctenosaura acanthura
Fuente: Urbina (2017), Arizmendi (2014), CONABIO (2010 y 2004) y CONANP (S/f).
49
7.11. Caracterización morfométrica
A continuación, se presenta información acerca de los parámetros de la microcuenca.
7.11.1. Área de la microcuenca. Este valor se determinó una vez que se realizó la
delimitación del parteaguas de la microcuenca y con ayuda del software ArcGis se añadió
una columna en la tabla de atributos del shapefile de la microcuenca y se realizó la operación
con la herramienta Calculate Geometry, obteniendo el valor de 15.63 km2 de superficie.
7.11.2. Perímetro. Este valor representa la longitud total del parteaguas que encierra el área
de la cuenca hidrográfica, utilizándose el software ArcGis se calculó de la misma manera que
el valor anterior, obteniendo el resultado de 21.919 km de longitud.
7.11.3. Longitud del cauce principal. Para identificar el río principal, el cual es el curso con
mayor longitud, se utilizó el archivo shapefile del RH27Dc al cual pertenece la microcuenca
bajo estudio, una vez identificado se prosiguió a crear un nuevo shapefile de línea en el cual
se generó la línea del mayor curso de la microcuenca con ayuda del software ArcGis,
posteriormente se añadió una nueva columna en la tabla de atributos del shapefile generado
que llevó por nombre longitud, y se realizó la operación con ayuda de la herramienta
Calculate Geometry, obteniendo un valor de 8.985 km de longitud.
7.11.4. Perfil altimétrico. Para representar los puntos de altitud a lo largo del cauce principal,
desde el punto más alto hasta llegar a la boquilla de la microcuenca, se necesitó crear un
shapefile del cauce principal comenzando la poli línea desde el punto más alto del cauce
principal, posteriormente se interpoló el shapefile utilizando como referencia de altitud el
MDE F14D54, una vez generado este archivo se prosiguió seleccionarlo desde la tabla de
atributos y se utilizó la herramienta Profile Graph para generar el gráfico de altitud respecto
a la distancia. El resultado obtenido fue 174.865 m de altitud máxima y 79.049 m de altitud
mínima.
Fig. 24. Perfil altimétrico del cauce principal de la microcuenca Las Mesas, Chic., Ver.
50
7.11.5. Curva hipsométrica. Indica el porcentaje de la superficie de una cuenca que existe
por encima de cierta cota determinada. El valor obtenido de la elevación media de la
microcuenca es de 181.81 msnm lo que significa que de acuerdo a la curva hipsométrica que
aproximadamente el 25% del área de la microcuenca posee alturas por encima de esta cota,
y un 75% por debajo de ella. El incremento en altura por encima de la elevación media es
brusco y muy pronunciado, como se observa en la gráfica el cual tiene una forma cóncava
debido a los pequeños valores de las áreas entre curvas de nivel; por el contrario, el descenso
por debajo de la elevación media es más suave y de forma convexa debido a mayores valores
de las áreas entre curvas de nivel. De acuerdo a lo anterior, la curva hipsométrica de la
microcuenca es una cuenca sedimentaria que está en su fase de vejez.
Fig. 25. Curva hipsométrica de la microcuenca Las Mesas, Chicontepec, Ver.
7.11.6. Pendiente del cauce principal. Es la relación que existe entre la diferencia de
elevaciones de cada uno de los extremos de la corriente principal y la longitud horizontal de
dicho tramo. Este parámetro se calculó con la siguiente ecuación:
𝒎 = ∆𝑯
𝑳∗ 𝟏𝟎𝟎
Donde:
m = pendiente del cauce principal en %
L = Longitud horizontal del cauce principal = 6,087.793 m
∆H = Diferencia de altitud de los extremos del cauce principal
∆H = 174.865 - 79.049 = 95.816 m
51
Por lo tanto, la ecuación quedaría de la siguiente forma:
𝒎 = 𝟗𝟓. 𝟖𝟏𝟔 𝒎
𝟔, 𝟎𝟖𝟕. 𝟕𝟗∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟏. 𝟓𝟕%
7.11.7. Pendiente media ponderada del cauce principal. Para determinar este parámetro
se utilizó el MDE F14D54 para generar las curvas de nivel a una distancia entre sí de 10
metros, posteriormente se midió la distancia horizontal entre curvas cuando estás se
intersectan con el cauce principal. Una vez teniendo esos datos se continúa a calcular la
pendiente en cada uno de los tramos con la ecuación anteriormente descrita, para finalmente
hacer un promedio de las pendientes en cada una de las cotas.
Cuadro 5. Datos para obtener la pendiente media del cauce principal.
Cota Distancia (m) Pendiente entre cotas (%)
80 0 0.88
90 1,130.17 0.94
100 1,055.32 5.31
110 188.15 0.56
120 1,785 2.01
130 496.42 1.2
140 827.88 9.67
150 103.4 2.8
160 356.15 17.9
170 55.86
𝒎 = ∑ 𝑷𝒆𝒏𝒅𝒊𝒆𝒏𝒕𝒆 𝒆𝒏𝒕𝒓𝒆 𝒄𝒐𝒕𝒂𝒔
𝑵ú𝒎𝒆𝒓𝒐 𝒅𝒆 𝒄𝒐𝒕𝒂𝒔=
(𝟎. 𝟖𝟖 + 𝟎. 𝟗𝟒+ . . . +𝟐. 𝟖 + 𝟏𝟕. 𝟗)
𝟗= 𝟒. 𝟓𝟖%
52 Fig. 26. Mapa para calcular la pendiente media ponderada del cauce principal de la microcuenca Las Mesas, Chic., Ver.
53
7.11.8. Coeficiente de compacidad K. El índice de compacidad relaciona el perímetro de la
cuenca con el perímetro de un círculo de área equivalente al de la cuenca. Si el índice tiende
a ser más aproximado a 1, la forma de la cuenca tendrá a aproximarse más a la de un círculo;
este valor será mayor a medida que aumente la irregularidad de la forma de la cuenca.
Cuadro 6. Rangos de coeficientes de compacidad (K), (Gaspari et. al., 2010).
K Forma de la cuenca
1.00 Redonda
1.25 Oval redonda
1.50 Oblonga
1.75 Rectangular oblonga
Para calcular este parámetro se utilizó la siguiente ecuación:
𝑰𝒄 = 𝟎. 𝟐𝟖 𝑷/√𝑨
Donde:
0.28 = Constante
A = Área de la microcuenca = 15.63 km2
P = Perímetro de la microcuenca = 21.919 km
Por lo tanto, la ecuación quedaría de la siguiente manera:
𝑰𝒄 = 𝟎. 𝟐𝟖 ∗ (𝟐𝟏. 𝟗𝟏𝟗 𝒌𝒎)
√𝟏𝟓. 𝟔𝟑 𝒌𝒎𝟐= 𝟏. 𝟓𝟓
El valor obtenido es de 1.55 por lo que de acuerdo a los rangos de coeficientes de compacidad
la microcuenca tiene una forma oblonga.
7.11.9. Longitud axial. Es la distancia desde la parte más alta de la cuenca hasta su
desembocadura, en sentido del cauce principal (Fierro y Jiménez, 2011). Éste parámetro se
calculó trazando una línea en sentido paralelo al cauce principal que posteriormente se midió
y se obtuvo un valor de 6.615 km de longitud.
7.11.10. Ancho promedio. Este parámetro se calcula dividiendo el área de la cuenca y la
longitud axial de la misma, aunque también se puede utilizar la longitud del cauce principal.
Este parámetro se calculó con la siguiente ecuación:
𝑨𝒏𝒄𝒉𝒐 𝒑𝒓𝒐𝒎𝒆𝒅𝒊𝒐 = 𝑨
𝑳
Donde:
A = Área de la microcuenca = 15.63 km2
L = Longitud axial de la microcuenca = 6.615 km
Por lo tanto, la ecuación quedaría de la siguiente manera:
𝑨𝒏𝒄𝒉𝒐 𝒑𝒓𝒐𝒎𝒆𝒅𝒊𝒐 = 𝟏𝟓. 𝟔𝟑 𝒌𝒎𝟐
𝟔. 𝟔𝟏𝟓 𝒌𝒎= 𝟐. 𝟑𝟔𝟐 𝒌𝒎
54
7.11.11. Factor de forma. Este es un indicador que nos permite aproximar la forma de la
cuenca a una forma geométrica, a fin de poder identificar la velocidad con la que el agua
llega al río principal de la cuenca, para tener referencias de las posibles crecidas en la red
hidrográfica. Una cuenca alargada es menos susceptible a crecidas de gran magnitud que una
redondeada (Fierro y Jiménez, 2011). Cuando este factor es similar a 1, su forma tiende a ser
redondeada, y en los casos cuando es menor a 1 se caracteriza por ser una cuenca alargada
(Gaspari, et. al., 2010).
Para calcular este parámetro se utilizó la siguiente ecuación:
𝑭𝒂𝒄𝒕𝒐𝒓 𝒅𝒆 𝒇𝒐𝒓𝒎𝒂 = 𝑨
𝑳𝟐
Donde:
A = Área de la microcuenca = 15.63 km2
L = Longitud axial de la microcuenca = 6.615 km
Por lo tanto, la ecuación quedaría de la siguiente manera:
𝑭𝒂𝒄𝒕𝒐𝒓 𝒅𝒆 𝒇𝒐𝒓𝒎𝒂 = 𝟏𝟓. 𝟔𝟑 𝒌𝒎𝟐
𝟔. 𝟔𝟏𝟓 𝒌𝒎𝟐= 𝟎. 𝟑𝟓𝟕
De acuerdo al factor de forma obtenido, la microcuenca tiende a ser alargada por lo que es
menos susceptible a presentar crecidas.
7.11.12. Relación de elongación. Es la relación que existe entre el diámetro de un círculo de
igual área que la cuenca y la máxima longitud de la cuenca, representándola con la siguiente
ecuación:
𝑹𝒆 = 𝟎. 𝟑𝟏𝟖𝑷
𝑳
Donde:
0.318 = Constante
L = Longitud axial de la microcuenca = 6.615 km
P = Perímetro de la microcuenca = 21.919 km
Por lo tanto, la ecuación quedaría de la siguiente manera:
𝑹𝒆 = 𝟎. 𝟑𝟏𝟖 ∗ (𝟐𝟏. 𝟗𝟏𝟗 𝒌𝒎
𝟔. 𝟔𝟏𝟓 𝒌𝒎) = 𝟏. 𝟎𝟓
7.11.13. Relación de forma. Es la relación que hay entre al área de la cuenca y el área de un
círculo que tiene el mismo perímetro de la cuenca, representándola con la siguiente ecuación:
𝑹𝒇 = 𝟏𝟐. 𝟓𝟕 𝑨
𝑷𝟐
Donde:
12.57 = Constante
55
P = Perímetro de la microcuenca = 21.919 km
A = Área de la microcuenca = 15.63 km2
Por lo tanto, la ecuación quedaría de la siguiente manera:
𝑹𝒇 = 𝟏𝟐. 𝟓𝟕 ∗ (𝟏𝟓. 𝟔𝟑 𝒌𝒎𝟐
(𝟐𝟏. 𝟗𝟏𝟗 𝒌𝒎)𝟐) = 𝟎. 𝟒𝟎𝟖
7.11.14. Elevación media de la cuenca. Para determinar este valor se utilizó una malla de
310 puntos con una separación entre puntos de 0.32 centímetros sobre el plano cartográfico
que comprende el área de estudio (Fig. 1). Posteriormente se procedió a contar las
intersecciones de los puntos con cada una de las cotas que se generaron con ayuda del MDE
F14D54.
Cuadro 7. Intersecciones de las cotas con los puntos de la malla.
Cota 100 150 200 250 300 Total
Intersecciones 3 7 8 3 1 22
Total 300 1050 1600 750 300 4000
Una vez contabilizado las intersecciones se utilizó la siguiente ecuación para calcular la
elevación media de la cuenca:
𝑬𝒍𝒆𝒗𝒂𝒄𝒊ó𝒏 𝒎𝒆𝒅𝒊𝒂 = ∑(𝒊𝒏𝒕𝒆𝒓𝒔𝒆𝒄𝒄𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 ∗ 𝒄𝒐𝒕𝒂𝒔)
∑ 𝑰𝒏𝒕𝒆𝒓𝒔𝒆𝒄𝒄𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔
Por lo tanto, la ecuación quedaría de la siguiente manera:
𝑬𝒍𝒆𝒗𝒂𝒄𝒊ó𝒏 𝒎𝒆𝒅𝒊𝒂 = 𝟒𝟎𝟎𝟎 𝒎𝒔𝒏𝒎
𝟐𝟐= 𝟏𝟖𝟏. 𝟖𝟏 𝒎𝒔𝒏𝒎
57
7.11.15. Pendiente ponderada de la microcuenca. Este parámetro se calculó de acuerdo al
criterio de Horton, el cual consiste en trazar una malla de cuadros sobre la proyección
planimétrica de la microcuenca orientada en sentido de la corriente principal. Si se tratase de
una cuenca pequeña, al menos la malla deberá llevar cuatro cuadros por lado. De acuerdo a
esto se proyectó el área de estudio a una escala 1:40,000 en el cual se trazó una cuadrícula de
8x12 obteniendo de esta manera 96 cuadros de 560 m por cada lado. Además de generar las
curvas de nivel a una distancia de 50 metros.
Una vez construida la malla, se prosigue a medir la longitud de cada línea comprendida
dentro de la microcuenca y se cuentan las intersecciones y tangencias de cada línea con las
curvas de nivel en ambos sentidos, en dirección del eje de las X y en el eje de las Y.
Cuadro 8. Intersecciones y longitudes de la malla con las curvas de nivel.
Número de la línea
de la malla
Intersecciones Longitudes (km)
Nx Ny Lx Ly
1 7 4 3.63 2.23
2 2 7 4.595 3.065
3 4 5 5.27 2.75
4 5 5 4.975 2.455
5 6 3 4.2 3.26
6 5 10 2.615 3.785
7 4 2 1.965 3.54
8 3 0 3.655 0
9 2 0 1.465 0
10 0 0 1.095 0
11 0 0 0.18 0
Total 38 36 33.645 21.085
La pendiente de la cuenca en cada dirección de la malla se calculó de la siguiente manera:
𝑺𝒙 = 𝑵𝒙
𝑳𝒙∗ 𝑫 𝑺𝒚 =
𝑵𝒚
𝑳𝒚∗ 𝑫
Donde:
𝑆𝑥 = Pendiente en el sentido X
𝑆𝑦 = Pendiente en el sentido Y
𝑁𝑥 = Número total de intersecciones y tangencias de líneas de la malla con curvas de nivel
en el sentido X = 38
𝑁𝑦 = Número total de intersecciones y tangencias de líneas de la malla con curvas de nivel
en el sentido Y = 36
D = Equidistancia entre curvas de nivel = 50 m
𝐿𝑥 = Longitud total de líneas de la malla en sentido X dentro de la microcuenca = 33.645 km
𝐿𝑦 = Longitud total de líneas de la malla en sentido Y dentro de la microcuenca = 21.085 km
58
Por lo tanto, las ecuaciones quedarían de la siguiente manera:
𝑺𝒙 = 𝟑𝟖
𝟑𝟑. 𝟔𝟒𝟓 𝒌𝒎∗ 𝟎. 𝟎𝟓 ∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟓. 𝟔%
𝑺𝒚 = 𝟑𝟔
𝟐𝟏. 𝟎𝟖𝟓 𝒌𝒎∗ 𝟎. 𝟎𝟓 ∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟖. 𝟓%
Para calcular la pendiente media de la microcuenca se realizó un promedio aritmético con los
valores obtenidos en las anteriores ecuaciones:
𝑺𝒎 = 𝟓. 𝟔 + 𝟖. 𝟓
𝟐= 𝟕. 𝟎𝟓%
Éste parámetro es muy importante debido a que condiciona la velocidad del escurrimiento
superficial y subterráneo, así mismo se puede predecir la erosión que pueden provocar estos
escurrimientos (Sánchez, 2015).
59 Fig. 28. Mapa para calcular la pendiente media ponderada de la microcuenca Las Mesas, Chicontepec, Ver.
60
7.11.16. Densidad de corrientes. La densidad de corrientes indica la eficiencia de drenaje
de la microcuenca. Horton la define como el número de segmentos de corrientes por unidad
de área, como se muestra en la siguiente ecuación:
Dc = Nc / A
Donde:
Dc = Densidad de corrientes
A = Área de la microcuenca = 15.63 km2
Nc = Número de corrientes = 28
Por lo tanto, la ecuación quedaría de la siguiente manera:
𝑫𝒄 = 𝟐𝟖
𝟏𝟓. 𝟔𝟑 𝒌𝒎𝟐= 𝟏. 𝟕𝟗 𝒄𝒐𝒓𝒓𝒊𝒆𝒏𝒕𝒆𝒔/𝒌𝒎𝟐
Para determinar el número de corrientes de la red hidrográfica que comprende el área de
estudio, se determinó la magnitud de orden de estas corrientes de acuerdo a la posición que
ocupan entre tributarios sucesivos en la red de drenaje. El criterio utilizado fue el siguiente:
Los arroyos más pequeños son llamados “de primer orden”. Dos corrientes de primer orden
se unen para formar una corriente más grande “de segundo orden”, dos corrientes de segundo
orden se unen para formar una “de tercer orden” y así sucesivamente. Pequeñas corrientes de
entrada a una secuencia de orden mayor no cambian su número de orden (INEGI, 2010).
Cuadro 9. Orden de las corrientes de la microcuenca Las Mesas.
Orden No. Longitud (km)
1° 22 17.79
2° 5 4.48
Corriente principal 3° 1 4.27
Total 28 26.54
7.11.17. Densidad de drenaje. Este parámetro indica la relación que existe entre la longitud
total de todas las corrientes de la microcuenca y el área total de la misma, se determinó de
acuerdo a la siguiente ecuación:
𝑫𝒅 = 𝑳𝒄
𝑨
Donde:
Dd = Densidad de drenaje
A = Área de la microcuenca = 15.63 km2
Lc = Longitud total de corrientes = 26.54 km
Por lo tanto, la ecuación quedaría de la siguiente manera:
𝑫𝒅 = 𝟐𝟔. 𝟓𝟒 𝒌𝒎
𝟏𝟓. 𝟔𝟑 𝒌𝒎𝟐= 𝟏. 𝟔𝟗 𝒌𝒎
61
Cuadro 10. Resumen de los parámetros calculados de la microcuenca Las Mesas.
No. Parámetro Índice o valor
1 Área 15.63 km2
2 Perímetro 21.919 km
3 Longitud del cauce principal 8.985 km
4 Coeficiente de compacidad 1.55
5 Longitud axial 6.615 km
6 Ancho promedio 2.362 km
7 Factor de forma 0.357
8 Relación de elongación 1.05
9 Relación de forma 0.408
10 Elevación media de la cuenca 181.81 m
11 Elevación máxima de la microcuenca 323 m
12 Elevación máxima y mínima del cauce principal 174.865 y 79.049 msnm
13 Cabeza de presión o desnivel de cotas extremas 95.816 m
14 Pendiente del cauce principal 1.57 %
15 Pendiente media ponderada del cauce principal 4.58%
16 Pendiente media ponderada de la microcuenca 7.05%
17 Orden de la corriente principal 3 orden
18 Densidad de corriente 1.79 corrientes/km2
19 Densidad de drenaje 1.69 km
20 Precipitación media anual 1381.7 mm
21 Evaporación media anual 1385.9 mm
22 Temperatura media anual 23.7 °C
23 Clima dominante en la cuenca Am(f)
24 Clase de suelo dominante en la cuenca Vertisol pélico
25 Tipo de erosión dominante en la cuenca Hídrica
26 Forma de erosión dominante en la cuenca Laminar
27 Grado de erosión dominante en la cuenca Leve
28 Tipo de roca dominante en la cuenca Lutita-Arenisca
29 Vegetación dominante en la cuenca Bosque tropical perennifolio
30 Uso del suelo dominante en la cuenca Plantación de cítricos
62
7.12. Caracterización socioeconómica
La microcuenca contiene a tres municipios, sin embargo, solo uno es el que abarca mayor
superficie: Chicontepec, y también es el municipio con mayor número de localidades dentro
del área de estudio, conformando cuatro de los cinco poblados: Mesa de Tzonamatl, Mesa de
Tzapotzala, Mesa de Calcote y Ojoxapa; el poblado restante que lleva por nombre La
Reforma pertenece al municipio de Álamo Temapache.
7.12.1. Demografía y PEA
La población total que conforman las 5 localidades en el área de estudio asciende a los 1433
habitantes, de los cuales 715 son hombres y 718 son mujeres. Cabe mencionar que solo la
localidad de La Reforma llega a sobrepasar los 500 habitantes.
Cuadro 11. Número de habitantes por localidad en el área de estudio.
No. Localidad Población total Hombres Mujeres
1 Mesa de Tzonamatl 252 125 127
2 Mesa de Tzapotzala 277 134 143
3 Mesa de Calcote 160 72 88
4 Ojoxapa 34 18 16
5 La Reforma 710 366 344
Total 1433 715 718
Fuente: Nuestro México (2015).
La localidad que presenta mayor diferencia entre el número de hombre y mujeres es La
Reforma, con una diferencia de 22 habitantes, sobresaliendo la cantidad de hombres. Las
demás localidades mantienen esta relación relativamente constante, ya que la diferencia no
rebasa los 15 habitantes, sin embargo, en las localidades de Mesa de Tzonamatl, Mesa de
Tzapotzala y Mesa de Calcote sobresalen la cantidad de mujeres, mientras que en las
localidades de La Reforma y Ojoxapa sobresalen el número de hombres.
Fig. 29. Relación hombres-mujeres por localidad en el área de estudio.
63
La localidad que concentra el mayor número de habitantes es La Reforma, conteniendo a la
mitad (50%) de la población total del área de estudio; en segundo lugar se encuentra Mesa
de Tzapotzala con la quinta parte (19%) de la población total; el tercer lugar lo ocupa la
localidad de Mesa de Tzonamatl conteniendo a la quinta parte (18%) de la población; los
últimos dos puestos las ocupan Mesa de Calcote y Ojoxapa, este último con el mínimo
número de habitantes, alcanzando apenas el 2% de la población total del área de estudio; por
otro lado Mesa de Calcote contiene al 11% de la población total.
Fig. 30. Porcentaje de la población por localidad en el área de estudio.
El índice de fecundidad se refiere a la relación que existe entre el número de nacimientos
ocurridos en un cierto período de tiempo y la cantidad de población femenina en edad fértil
en aquel mismo período. La localidad con mayor índice es Mesa de Tzonamatl con un valor
de 3.93 nacimientos por mujer, seguida de Mesa de Calcote con un valor de 3.84; cabe
resaltar que aunque la localidad de La Reforma es la más poblada dentro del área de estudio,
es una de las más bajas junto con Ojoxapa en índice de fecundidad alcanzando un valor de
2.97 nacimientos por mujer. El promedio de índice de fecundidad en el área de estudio
asciende a los 3.37 nacimientos por mujer, la localidad más aproximada a este valor es Meza
de Tzapotzala. De acuerdo a la superficie del área de estudio la densidad de población en la
microcuenca es de 91.68 habitantes por kilómetro cuadrado.
64
Fig. 31. Índice de Fecundidad en el área de estudio.
La población económicamente activa está compuesta por todos los habitantes en edad laboral
que o bien trabaja en un empleo remunerado o bien se halla en plena búsqueda de empleo.
Cabe señalar que los datos que se muestran en el siguiente cuadro de los habitantes de estas
localidades están ocupados laboralmente a partir de los 12 años. En cada una de las
localidades el porcentaje de su población económicamente activa oscila entre los 30 y 40%,
sin embargo, la localidad de La Reforma al ser la población con más habitantes, por ende
también es la que cuenta con mayor número de habitantes ocupados laboralmente,
representando a un poco más de la mitad del total de la PEA (52.8%). Mientras que el total
de la población económicamente activa llega a los 513 habitantes, representando poco más
de la tercera parte (35.77%) de la población total del área de estudio.
Cuadro 12. Población Económicamente Activa en el área de estudio.
No. Localidad PEA (%) Núm. habitantes
1 Mesa de Tzonamatl 32.79 83
2 Mesa de Tzapotzala 31.05 86
3 Mesa de Calcote 39.35 63
4 Ojoxapa 29.41 10
5 La Reforma 38.17 271
Total 34.15 513
Fuente: Nuestro México (2015).
7.12.2. Salud
La mayoría de la población no tiene seguro social, de hecho en las localidades de Mesa de
Tzapotzala y Ojoxapa ninguno de los habitantes la tiene, por otro lado Mesa de Tzonamatl y
Mesa de Calcote solo 11 y 2 habitantes cuentan con estos servicios respectivamente; mientras
tanto la localidad La Reforma la cual contiene a la mayoría de la población también es la que
tiene mayor número de habitantes que cuentan con seguro social ya que poco más del 85%
65
de la población de esta localidad cuenta con este servicio. Cabe mencionar que solo hay un
centro de salud IMSS en la microcuenca ubicada en la localidad de Mesa de Calcote en la
que acuden los habitantes de las localidades cercanas, sin embargo, solo en ciertas
temporadas se cuenta con un/una doctor/a que llegan hacer su pasantía por unos cuantos
meses, la mayoría del tiempo se encuentra una enfermera la cual se encarga de atender a los
que necesitan atención médica.
Fig. 32. Número de habitantes que cuentan con Seguro social.
7.12.3. Lengua
Los habitantes de las localidades dentro de la microcuenca y alrededores hablan una lengua
indígena: el Náhuatl. Cabe mencionar que el nombre de la mayoría de las localidades
proviene de esta lengua indígena, excepto La Reforma, relacionando los lugares con algo
característico de ellas. Por ejemplo, la palabra “Tzonamatl” quiere decir “lugar de amates”;
así mismo “Tzapotzala” que significa “lugar de zapotes”; esto debido a que estos árboles
abundaban en lo que hoy son estos poblados.
Cuadro. 13. Habitantes de habla indígena por localidad.
No. Localidad Hablan lengua
indígena
Hablan lengua indígena
pero no Español
Hablan lengua
indígena y Español
1 Mesa de Tzonamatl 237 33 204
2 Mesa de Tzapotzala 232 22 203
3 Mesa de Calcote 135 23 107
4 Ojoxapa 30 0 30
5 La Reforma 278 18 259
Total 912 96 803
Fuente: Nuestro México (2015).
66
De los 1433 habitantes de las cinco localidades, 912 hablan una lengua indígena, otros 96
hablan una lengua indígena per no hablan español y el resto solo habla español, mientras que
803 habitantes hablan una lengua indígena y español. Con respecto a cada localidad, solo La
Reforma no rebasa el 50% del total de sus habitantes es de habla indígena; mientras que Mesa
de Tzonamatl es donde se concentra el mayor número de habitantes que habla una lengua
indígena con respecto al total de su población (94%).
Fig. 33. Habitantes de habla indígena con respecto a la población de cada localidad.
7.12.4. Vivienda
Las viviendas de las localidades del área de estudio están construidas principalmente de
materiales con block, grava, arena y cemento, aunque los techos de algunas viviendas están
constituidos de láminas galvanizadas acanaladas, mientras que unos cuantos aún están
construidas a la manera tradicional: el techo de palma, las paredes de otate con recubrimiento
de una mezcla de zacate y tierra (lodo), los listones y postes de árboles con mayor dureza que
se encuentran en la zona.
El número total de viviendas en la zona de estudio asciende a 353; de las cuales solo 33
cuentan con piso de tierra, que son las viviendas construidas tradicionalmente; todas tienen
sanitarios las cuales son fosas sépticas construidas unos cuantos metros bajo el suelo teniendo
una vida útil de 10 a 15 años; así no todas cuentan con luz eléctrica pero sí la mayoría, solo
9 viviendas no cuentan con este servicio; por otro lado 346 viviendas cuentan con televisión.
67
Cuadro 14. Situación de las viviendas en el área de estudio.
No. Localidad No.
Viviendas
Viviendas
/piso de
tierra
Viviendas
/sanitario
s
Viviendas
/luz
eléctrica
Viviendas
/televisión
1 Mesa de
Tzonamatl 59 7 59 58 57
2 Mesa de
Tzapotzala 62 11 62 60 61
3 Mesa de
Calcote 44 5 44 42 41
4 Ojoxapa 7 1 7 7 7
5 La Reforma 181 9 181 177 180
Total 353 33 353 344 346
Fuente: Nuestro México (2015).
La localidad La Reforma al ser la más poblada dentro del área de estudio también es la que
cuenta con mayor número de viviendas, de las cuales solo 9 cuentan con piso de tierra, todas
cuentan con sanitarios y la mayoría cuenta con luz eléctrica y televisión; mientras que la
localidad de Ojoxapa al ser la localidad con menor número de viviendas cuentan con todos
los servicios a excepción de que una cuenta con piso de tierra. Por otro lado, la localidad de
Mesa de Tzapotzala es la que cuenta con mayor número de viviendas que aún tienen piso de
tierra, así como la localidad de La Reforma cuenta con mayor número de viviendas sin luz
eléctrica.
Fig. 34. Situación de las viviendas en el área de estudio.
68
7.12.5. Educación
En el área de estudio se encuentran varias escuelas de nivel básico, en cada una de las
localidades a excepción de Ojoxapa los cuales tienen que asistir a la que se encuentra más
cercana que está en la localidad de Mesa de Calcote, al igual que para el nivel preescolar; a
nivel secundaria solo se encuentra una escuela que se localiza en la localidad de Mesa de
Tzonamatl en la cual asisten todos las demás a excepción de La Reforma, a nivel media
superior se encuentran dos bachilleratos, uno en la localidad de Mesa de Calcote y otra en
Mesa de Tzonamatl.
Cuadro. 15. Escolaridad de los habitantes de las localidades del área de estudio.
No. Localidad Analfab
etismo
Sin
escolari
dad
Escolaridad
incompleta
Escolaridad
básica
Escolaridad
post-básica
1 Mesa de
Tzonamatl
42 37 94 11 26
2 Mesa de
Tzapotzala
40 42 72 11 9
3 Mesa de
Calcote
40 37 47 8 21
4 Ojoxapa 2 1 18 2 2
5 La
Reforma
42 37 476 21 34
Total 166 154 707 53 92
Fuente: Nuestro México (2015).
El total de analfabetas en el área de estudio asciende a los 166 habitantes, repartidos
equitativamente en las cuatro localidades con más habitantes; Ojoxapa por contener un
mínimo de habitantes de igual manera contiene un mínimo de analfabetas. El número de
personas sin escolaridad asciende a los 154 habitantes casi el mismo número de analfabetas,
repartidos equitativamente de igual manera. Mientras que cerca de la mitad de la población
tiene una escolaridad incompleta alcanzando los 707 habitantes, entre el que más destaca es
La Reforma con más del 50% del total. La escolaridad básica solo una pequeña parte de la
población la tiene, destacando la localidad de La Reforma. Para el caso de la escolaridad
post-básica hay un aumento considerable en comparación con la escolaridad básica.
69
Fig. 35. Nivel de escolaridad por localidad en el área de estudio.
7.12.6. Tenencia de la tierra
En el área de estudio la tenencia de la tierra es de tipo ejidal y comunal, distribuída en seis
núcleos agrarios: Mesa de Tzapotzala, Camotipan, Mesa de Calcote, Tzocohuite y su Anexo
Lomas del Dorado, Lechcuatitla y Lomas de Vinazco; los primeros tres pertenecen al
municipio de Chicontepec, los siguientes tres al municipio de Ixhuatlán de Madero y el
último a Álamo Temapache. Solo Mesa de Tzapotzala y Mesa de Calcote son de tipo
comunal. Mesa de Calcote es el núcleo agrario con mayor superficie en el área de estudio
representando poco más de la tercera parte (34.28%) del total; el segundo en superficie es
Mesa de Tzapotzala con el 29.94%, seguido de Lechcuatitla con 23.81% conformando los
tres núcleos agrarios predominantes en la microcuenca. Cabe mencionar una séptima área en
la microcuenca, la cual es de uso privado representando un 8.3% del total de la superficie.
70
Fig. 36. Tenencia de la tierra en la microcuenca Las Mesas, Chicontepec, Ver.
7.12.7. Principales actividades productivas
Las principales actividades en el área de estudio de las cuales los habitantes reciben ingresos
están relacionadas con la agricultura, principalmente al cultivo y venta de naranja valencia,
y en menor proporción el cultivo y venta de maíz, dos temporadas por ciclo agrícola; ambas
de tipo temporal. Aunque, por otra parte, algunos habitantes se dedican a algunas profesiones
como carpinteros, electricistas, albañiles.
7.13. Cálculo del Balance Hídrico
Para llevar a cabo el cálculo de este parámetro y cada uno de sus componentes se utilizó la
ecuación que emplea las variables del ciclo hidrológico para distribuir el agua en la cuenca,
basadas en las publicaciones de Lee (1980), Chang (2003) y, Sánchez y García (2007)
consultadas en las tesis de Cleofas y Cortés (2018) y Cruz (2017), en el cual se presenta a
continuación:
𝑩𝑯 = 𝑷 − 𝑰𝒏𝒕 − 𝑬𝒗 − 𝑬 − 𝑰𝒏𝒇 − 𝑹𝒔
Donde
P = Precipitación
Int = Intercepción por el dosel y suelo forestal
Ev = Evapotranspiración
71
E = Escurrimiento superficial
Inf = Infiltración
Rs = Recarga subterránea
7.13.1. Precipitación
Es el agua que cae en una zona determinada que se delimita como una cuenca o subcuenca,
y puede ocurrir como lluvia, neblina, nieve, rocío, etc. El cálculo de este parámetro se realiza
en las estaciones climatológicas las cuales pueden variar la periodicidad y confiabilidad
dependiendo del método utilizado (Cleofas y Cortés, 2018).
Para calcular este parámetro se consideraron las medias de las estaciones meteorológicas más
cercanas al área de estudio y se realizó un promedio de la precipitación media anual con los
datos obteniendo un valor de 1,381.7 mm.
Posteriormente se procedió a calcular la precipitación para cada uso del suelo, multiplicando
el área que ocupa cada uno y la precipitación media anual.
Cuadro 16. Precipitación por cada clasificación de uso del suelo.
No. Uso del suelo Área (m2)
Precipitación
media anual
(m3)
Precipitación
por Uso del
Suelo (m3)
1 Bosque tropical perennifolio 4908616 1.3817 6782234.73
2 Agricultura de temporal 3597088 1.3817 4970096.49
3 Asentamientos humanos 203146 1.3817 280686.82
4 Pastizales 535982 1.3817 740566.33
5 Plantación de cítricos 6392864 1.3817 8833020.19
Total 15638340 21606604.36
El valor total obtenido de la precipitación total promedio dentro de la microcuenca es de
21,606,604.36 m3 anuales.
7.13.2. Intercepción
Se considera como un proceso que afecta la cantidad y la distribución del agua en el suelo.
La intercepción de la lluvia tiene una relación directamente proporcional con la cobertura
vegetal, y en el caso de los bosques bajo manejo tiene que ver con el tipo de tratamiento
silvícola que se aplica y la intensidad de corta (Cruz, 2017).
En este caso, la microcuenca bajo estudio las áreas forestales de bosque tropical perennifolio
no se encuentran bajo ningún tipo de manejo, aunque son bosques muy degradados,
aprovechados principalmente para la extracción de leña y otra gran parte se ha deforestado
para el cambio de uso de suelo en la agricultura de temporal y plantaciones de cítricos,
naranja principalmente. El principal cultivo del área de estudio es el maíz y en menor
superficie se puede encontrar frijol.
La intercepción se calculó por cada tipo de uso del suelo rodalizado en el área de estudio,
para ello se multiplicó la precipitación por uso del suelo calculado anteriormente y el
72
porcentaje de la cobertura de la vegetación, multiplicándolo a su vez por un coeficiente de
intercepción el cual depende del tipo de vegetación (según Sánchez Vélez, 2007 curso de
manejo integral de cuencas, coeficiente ponderado de intercepción con base a experimentos
de intercepción controlada). De esta manera se obtuvo un valor de 1,674,498.721 m3 anuales.
Cuadro 17. Intercepción por cada clasificación de uso del suelo.
No. Uso del Suelo
Precipitación
por Uso del
Suelo (m3)
Cobertura
(%)
Coeficiente
de
intercepción
Intercepción
por Uso del
Suelo (m3)
1
Bosque tropical
perennifolio (Muy
perturbado)
6,782,234.73 65 0.15 661,267.885
2
Agricultura de
temporal (maíz y
frijol)
4,970,096.49 70 0.11 382,697.428
2 Asentamientos
humanos 280,686.82 75 0.05 10,525.756
4 Pastizal 740,566.33 50 0.10 37,028.3164
5 Plantación de
cítricos 8,833,020.19 60 0.11 582,979.332
Total 21,606,604.6 1,674,498.72
7.13.3. Evapotranspiración
Este es uno de los procesos que más pérdida de agua precipitada representa, ya que es el
conjunto del agua evaporada del suelo y la transpirada por las formas de vida vegetal, ambos
fenómenos asociados al efecto de horas luz (Cleofas y Cortés, 2018).
Para calcular este parámetro se utilizó la ecuación de Thornthwaite (1948), modificada por
Lorente (1969), para obtener el valor de la evapotranspiración potencial de la microcuenca,
y posteriormente utilizar el método de Blaney-Criddle (1950) para predecir la evaporación
real.
Para el cálculo de la evapotranspiración potencial intervienen factores como las temperaturas
mensuales y el valor de uso no consuntivo del agua, para ello se utilizó la siguiente ecuación:
𝑬𝑻𝑷 = 𝟏𝟔𝑲𝒂 (𝟏𝟎𝑻𝑱
𝑰)
𝒂
Donde
ETP = Evapotranspiración potencial en el mes j (mm)
Tj = Temperatura media en el mes j (°C)
a = Constante
I = Valor del índice de eficiencia de temperatura
Ka = Factor de corrección de la duración del día de acuerdo a la latitud
73
Los datos de las temperaturas medias mensuales se obtuvieron de las estaciones
climatológicas más cercanas al área de estudio. Para obtener el valor del índice de eficiencia
de temperatura fue necesario el valor de cada una de las temperaturas mensuales, que primero
se sustituyeron en la ecuación para obtener el valor del índice de calor mensual (ij), que
posteriormente se sumaron para obtener el índice de la eficiencia de temperatura (I) como se
muestra a continuación:
𝑰 = ∑ 𝒊𝒋
𝟏𝟐
𝒋=𝒊
Donde
ij = Índice de calor mensual = (𝑻𝒋
𝟓)
𝟏.𝟓𝟏𝟒
j = Número de mes
Para obtener el valor de a se aplicó la siguiente ecuación:
𝒂 = (𝟔𝟕𝟓 ∗ 𝟏𝟎−𝟗 ∗ 𝑰𝟑) − (𝟕𝟕𝟏 ∗ 𝟏𝟎−𝟕 ∗ 𝑰𝟐) + (𝟏𝟕𝟗 ∗ 𝟏𝟎−𝟒 ∗ 𝑰) + 𝟎. 𝟒𝟗𝟐
Sustituyendo los valores quedaría de la siguiente manera:
𝒂 = (𝟔𝟕𝟓 ∗ 𝟏𝟎−𝟗 ∗ 𝟏𝟐𝟕. 𝟒𝟕𝟑) − (𝟕𝟕𝟏 ∗ 𝟏𝟎−𝟕 ∗ 𝟏𝟐𝟕. 𝟒𝟕𝟐) + (𝟏𝟕𝟗 ∗ 𝟏𝟎−𝟒 ∗ 𝟏𝟐𝟕. 𝟒𝟕)
+ 𝟎. 𝟒𝟗𝟐
𝒂 = 𝟏. 𝟑𝟗𝟖𝟎𝟔𝟔 − 𝟏. 𝟐𝟓𝟐𝟕𝟔𝟕 + 𝟐. 𝟐𝟖𝟏𝟕𝟏𝟑 + 𝟎. 𝟒𝟗𝟐
𝒂 = 𝟐. 𝟗𝟏𝟗𝟎𝟏𝟐
Cuadro 18. Valores de Ka (factor de corrección) de acuerdo a la altitud y mes del año.
Latitud
(°)
MESES
E F M A M J J A S O N D
0 1.04 0.94 1.04 1.01 1.04 1.01 1.04 1.04 1.01 1.04 1.01 1.01
10 1.00 0.91 1.03 1.03 1.08 1.06 1.08 1.07 1.02 1.02 0.98 0.99
20 0.95 0.90 1.03 1.05 1.13 1.11 1.14 1.11 1.02 1.00 0.93 0.91
30 0.90 0.87 1.03 1.08 1.18 1.17 1.20 1.14 1.03 0.98 0.89 0.88
35 0.87 0.85 1.03 1.09 1.21 1.21 1.23 1.16 1.03 0.97 0.86 0.85
40 0.84 0.83 1.03 1.11 1.24 1.25 1.27 1.18 1.04 0.96 0.83 0.81
45 0.80 0.81 1.02 1.13 1.28 1.29 1.31 1.21 1.04 0.94 0.79 0.75
50 0.74 0.78 1.02 1.15 1.33 1.36 1.37 1.25 1.06 0.92 0.76 0.70
Fuente: Aparicio (2005), citado por Cleofas y Cortés (2018).
Para obtener los valores para el factor de corrección de la duración del día (Ka) se tomaron
los valores en 20 grados de latitud.
74
Cuadro 19. Estimación de la ETP mensual en la microcuenca Las Mesas de acuerdo al
método de Thornthwaite (1948).
Mes
Temperatura
media
mensual (°C)
(Tj)
Índice de
calor
mensual
(ij)
Factor de corrección
(Horas luz del mes de
acuerdo a la latitud) (Ka)
ETP mensual
(mm)
Enero 17.7 6.77 0.95 39.6271
Febrero 19.3 7.72 0.90 48.3304
Marzo 22.3 9.61 1.03 84.3288
Abril 25.0 11.43 1.05 120.0089
Mayo 27.6 13.28 1.13 172.3971
Junio 27.8 13.42 1.11 172.9529
Julio 26.9 12.77 1.14 161.1357
Agosto 27.2 12.99 1.11 162.2809
Septiembre 26.1 12.2 1.02 132.1939
Octubre 24.4 11.02 1.00 106.4702
Noviembre 21.2 8.9 0.93 67.8082
Diciembre 18.7 7.36 0.91 44.5638
Total 23.7 127.47 1,312.0979
Sustituyendo todos los valores en la ecuación se obtuvo un ETP para cada mes, que al realizar
la sumatoria resultó en la ETP anual estimada de 1,312.0979 mm/año, que es más de lo que
se precipita de acuerdo a lo reportado por las estaciones meteorológicas de CONAGUA
(2010).
Este parámetro obtenido representa la demanda evaporativa de la atmósfera, pero el dato
requerido es el de la evapotranspiración real, el cual ocurre de acuerdo a las condiciones
prevalecientes en cuanto al clima, cobertura vegetal, propiedades físicas del suelo y manejo
(Arizmendi, 2017).
Para determinarlo se utilizó la ecuación de Blaney-Criddle (1950).
𝑬𝒕 = 𝑲𝒈 ∗ 𝑭
Donde
Et = Evapotranspiración durante el ciclo vegetativo (mm)
F = Factor de temperatura y luminosidad
Kg = Coeficiente global de desarrollo
El coeficiente global de desarrollo se obtiene de acuerdo al tipo de vegetación o cultivo que
presenta cada grupo de uso de suelo como se presenta a continuación:
75
Cuadro 20. Coeficiente global por tipo de vegetación.
No. Cultivo Coeficiente global ET Coeficiente considerado
1 Maíz 0.75 – 0.85 0.75
2 Citricos 0.5 – 0.65 0.5
3 Pastizales 0.75 0.75
4 Bosque 0.90-0.11 0.90
5 Asentamientos
humanos 0.05 0.05
Fuente: Gómez (2017).
El factor de temperatura y luminosidad (F) se obtiene aplicando la siguiente ecuación:
𝑭 = ∑ 𝒇𝒊
𝒏
𝒊=𝟏
Donde
n = Número de meses que dura el ciclo vegetativo
𝒇𝒊 = (𝑻𝒊 + 𝟏𝟕. 𝟖
𝟐𝟏. 𝟖) 𝑷𝒊
Ti = Temperatura media del mes i (°C)
Pi = Porcentaje de horas luz en el mes i en relación con el total anual (%)
Para obtener el porcentaje de horas de sol mensuales se tomó en cuenta la latitud a la cual se
encuentra el área bajo estudio, para ello se necesitó el siguiente cuadro.
Cuadro 21. Porcentaje de horas de sol mensual de acuerdo a la latitud.
Latitud
Norte
(°)
E F M A M J J A S O N D
0 8.5 7.66 8.49 8.21 8.5 8.22 8.5 8.49 8.2 8.5 8.22 8.5
5 8.32 7.57 8.47 8.29 8.65 8.41 8.67 8.6 8.2 8.42 8.07 8.3
10 8.13 7.47 8.45 8.37 8.81 8.6 8.86 8.71 8.3 8.34 7.91 8.1
15 7.94 7.36 8.43 8.44 8.98 8.8 9.05 8.83 8.3 8.2 7.75 7.9
16 7.93 7.35 8.44 8.46 9.07 8.83 9.07 8.85 8.3 8.24 7.72 7.8
17 7.86 7.32 8.43 8.48 9.04 8.87 9.11 8.87 8.3 8.22 7.69 7.8
18 7.83 7.3 8.42 8.5 9.09 8.92 9.16 8.9 8.3 8.21 7.66 7.7
19 7.79 7.28 8.41 8.51 9.11 8.97 9.2 8.92 8.3 8.19 7.63 7.7
20 7.74 7.25 8.41 8.52 9.15 9 9.25 8.96 8.3 8.18 7.58 7.7
21 7.71 7.24 8.4 8.54 9.18 9.05 9.29 8.98 8.3 8.15 7.54 7.6
22 7.66 7.21 8.4 8.56 9.22 9.09 9.33 9 8.3 8.13 7.5 7.6
25 7.53 7.14 8.39 8.61 9.33 9.23 9.45 9.09 8.3 8.09 7.4 7.4
30 7.3 7.03 8.38 8.72 9.53 9.49 9.67 9.22 8.3 7.99 7.19 7.2
35 7.05 6.88 8.35 8.83 9.77 9.76 9.94 9.37 8.4 7.88 6.97 6.9
76
40 6.76 6.72 8.33 8.95 10 10.1 10.2 9.54 8.4 7.75 6.72 7.5
46 6.34 6.5 8.29 9.12 10.4 10.5 10.6 9.79 8.4 7.57 6.36 6
50 5.98 6.3 8.24 9.24 10.7 10.9 10.9 10 8.5 7.45 6.1 5.7
56 5.3 5.95 8.15 9.45 11.2 11.7 11.7 10.4 8.5 7.21 5.54 4.9
60 4.67 5.65 8.08 9.65 11.7 12.4 12.3 10.7 8.5 6.98 5.04 4.2
Fuente: Arizmendi (2017).
Para el caso del paámetro Ti se tomaron en cuenta los datos de las temperaturas medias
mensuales promediandolo de las tres estaciones meteorológicas más cercanas al área de
estudio. Y para el valor de Pi se tomaron en cuenta los valores a la latitud que corresponde
la microcuenca : 21°.
Para el caso del tipo de uso de suelo de la agricultura, cítricos y los asentamientos humanos,
la ETR se calculó solo para los meses más lluviosos que van de Junio a Septiembre.
77
Cuadro 22. Estimación de la ETR para cada tipo de uso de suelo dentro de la microcuenca Las Mesas.
Mes
Temperatura
media
mensual (°C)
Horas sol
del mes
(%)Pi
fi Agricultura
de temporal
Bosque
tropical
perennifolio
Asentamientos
humanos Pastizal
Plantación
de cítricos
Enero 17.7 7.71 12.56 0.00 11.30 0.00 9.42 0.00
Febrero 19.3 7.24 12.32 0.00 11.09 0.00 9.24 0.00
Marzo 22.3 8.4 15.45 0.00 13.91 0.00 11.59 0.00
Abril 25.0 8.54 16.77 0.00 15.09 0.00 12.57 0.00
Mayo 27.6 9.18 19.12 0.00 17.21 0.00 14.34 0.00
Junio 27.8 9.05 18.93 14.20 17.04 0.95 14.20 4.53
Julio 26.9 9.29 19.05 14.29 17.14 0.95 14.29 4.65
Agosto 27.2 8.98 18.54 13.90 16.68 0.93 13.90 4.49
Septiembre 26.1 8.3 16.71 12.54 15.04 0.84 12.54 4.15
Octubre 24.4 8.15 15.78 0.00 14.20 0.00 11.83 0.00
Noviembre 21.2 7.54 13.49 0.00 12.14 0.00 10.12 0.00
Diciembre 18.7 7.6 12.72 0.00 11.45 0.00 9.54 0.00
Total 191.4 54.93 172.29 3.67 143.57 17.82
ETR Total (mm/año) 392.28
78
El valor obtenido de la ETR de la microcuenca es de 392.28 mm/año que se pierden debido
a este fenómeno dependiendo del tipo de cobertura vegetal existente el el área de estudio.
De acuerdo con Orosco (2006), citado por Cleofas y Cortés (2018), una vez obtenida la ETP
y ETR de la microcuenca, se prosigue a calcular el coeficiente ponderado de la
evapotranspiración con la siguiente ecuación:
𝑲 =𝑬𝑻𝑹
𝑬𝑻𝑷
Donde
K = Coeficiente ponderado de evapotranspiración
ETR = Evapotranspiración real (mm/año)
ETP = Evapotranspiración potencial (mm/año)
Sustituyendo los valores quedaría de la siguiente manera:
𝑲 =𝟑𝟗𝟐. 𝟐𝟖 𝒎𝒎/𝒂ñ𝒐
𝟏, 𝟑𝟏𝟐. 𝟎𝟗𝟕𝟗= 𝟎. 𝟐𝟗
Una vez obtenido este coeficiente se calcula la ETR anual por cada uso del suelo, para ello
se necesitan los datos obtenidos de precipitación media anual para cada uso del suelo y se
multiplica por el coeficiente del la ETR.
Cuadro 23. Estimación de la ETP ponderada para cada uso del suelo.
No. Uso del suelo
Precipitación por
Uso del Suelo
(m3)
Coeficiente
de ETR
ETR por Uso del
Suelo (m3/año)
1 Bosque tropical perennifolio 6,782,234.73 0.29 1,966,848.072
2 Agricultura de temporal 4,970,096.49 0.29 1,441,327.982
3 Asentamientos humanos 280,686.82 0.29 81,399.778
4 Pastizales 740,566.33 0.29 214,764.2357
5 Plantación de cítricos 8,833,020.19 0.29 2,561,575.855
Total 21,606,604.56 6,265,915.923
El valor obtenido de la sumatoria de la ETR por cada uso de suelo es de 6,265,915.923 m3
anuales.
7.13.4. Escurrimiento superficial
Ordonez (2011) señala que el agua de las precipitaciones que no es evaporada ni infiltrada
escurre superficialmente en forma de:
Escorrentía directa, el cual se describe como aquella que llega directamente a los cauces
superficiales en un período corto de tiempo tras la precipitación, y que incluye la escorrentía
superficial y la sub-superficial, este último es el agua que tras un corto recorrido lateral sale
a la superficie sin llegar a la zona freática.
79
Escorrentía basal, el se describe como aquella que alimenta los cauces superficiales en época
de estiaje.
Para obtener este parámetro se utilizó el Método de Curvas Númericas propuesto por el
Servicio de Conservación de Suelos del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos
en 1972, y adoptado por la CONAFOR (2004). Este método es una representación general
de los coeficientes de escurrimiento medio y escurrimiento máximo instantáneo (González,
2014). Para obtener el Coeficiente Ponderado de Escurrimiento se utilizaron las siguientes
variables:
1. Precipitación (Número de eventos en determinado tiempo)
2. Tipo de vegetación
3. Tipo de suelo (textura y estructura)
4. Cobertura (%)
Para determinar el valor de las curvas númericas (CN), se tomaron en cuenta condiciones
como: uso del suelo, tratamiento o práctica mecanizada utilizada en el terreno, y la condición
hidrológica del suelo; está última se determina de acuerdo a la densidad de cobertura vegetal
expresada en porcentaje:
1. Buena = cobertura mayor al 75%
2. Regular = cobertura entre 50 y 75%
3. Mala = cobertura menor al 50%
Posteriormente se asignará un grupo de suelo para cada uso del suelo en el área de estudio,
para ello se presenta el siguiente cuadro:
Cuadro 24. Grupos hidrológicos de suelos propuestos por SCS-USD, 1972.
Grupo
de
suelo
Potencial
de
escorrentía
Infiltración
cuando la tierra
está húmeda
Textura del
suelo
Descripción de las
características del suelo
A Escaso Alta
Arena con
poco limo y
arcilla; suelos
muy
permeables
Suelos con bajo potencial
de escurrimiento, incluye
arenas profundas con muy
poco limo y arcilla;
también suelo permeable
con grava en el perfil.
B Moderado Moderado Arenas finas
y limos
Suelos con potencial de
escurrimiento
moderadamente bajo.
Arenosos menos profundo
y agregados que en el
grupo A, y presentan una
infiltración mayor que el
promedio cuando están
húmedos. Encontramos
suelos migajones,
80
arenosos, ligeros y
migajones limosos.
C Medio Lenta
Arenas muy
finas, limos,
suelos con
alto
contenido de
arcilla
Suelos con potencial de
escurrimiento
moderadamente alto.
Comprende suelos someros
y considerable contenido
de arcilla, pero menos que
el grupo D. Este grupo
tiene una infiltración
menos que el grupo D.
También tiene una
infiltración menos que el
promedio después de la
saturación, tales como
suelos migajones
arcillosos.
D Elevado Muy lenta
Arcillas en
grandes
cantidades;
suelos poco
profundos;
suelos muy
impermeables
Suelos con alto potencial
de escurrimiento. Aquí
encontramos a los suelos
pesados, con alto contenido
de arcillas expandibles y
suelos someros con
materiales fuertemente
cementados.
Fuente: CONAFOR (2004), citado por González (2014).
El grupo de suelo considerado para el área de estudio es el A, determinado de acuerdo al tipo
de suelo predominante en la microcuenca. Como siguiente paso se procedió a determinar el
valor de la curva númerica, que es el principal factor para calcular la escorrentía superficial
de una cuenca.
Cuadro 25. Valores de curvas numéricas para la estimación de la escorrentía.
Cobertura Grupos de suelos
Uso del suelo Tratamiento o práctica Condición
hidrológica A B C D
Suelos en
descanso Surcos rectos 77 85 91 94
Cultivos en
surcos
Surcos rectos Mala 71 81 88 91
Surcos rectos Buena 67 78 85 89
Curvas a nivel Mala 70 79 84 88
Curvas a nivel Buena 65 75 82 86
Terraza y curvas a nivel Mala 66 74 80 82
Terraza y curvas a nivel Buena 62 71 78 81
Cultivos
tupidos
(cereales)
Surcos rectos Mala 65 76 84 88
Curvas a nivel Mala 63 74 82 85
Curvas a nivel Buena 61 73 81 84
Terraza y curvas a nivel Mala 61 72 79 82
Terraza y curvas a nivel Buena 59 70 78 81
81
Leguminosas
en hilera o
forrajes con
rotación
Surcos rectos Mala 66 77 85 89
Surcos rectos Buena 58 72 81 85
Pastizal
Sin tratamiento mecánico Mala 68 79 86 89
Sin tratamiento mecánico Regular 49 69 79 84
Sin tratamiento mecánico Buena 39 61 74 80
Curvas a nivel Mala 47 67 81 88
Curvas a nivel Regular 25 59 75 83
Curvas a nivel Buena 6 35 70 79
Pastos
permanentes Buena 30 58 71 78
Bosques
naturales
Muy ralo 56 75 86 91
Ralo 46 68 78 84
Normal 36 60 70 77
Denso 26 52 62 69
Muy denso 15 44 54 61
Caminos Terracería Regular 72 82 87 89
Pavimentados Mala 74 84 90 92
Fuente: González (2014).
Una vez determinados los valores de las curvas numéricas de acuerdo al grupo de suelo, se
procedió a calcular la retención máxima por cada uso del suelo en la microcuenca utilizando
la siguiente ecuación:
𝑺 =𝟐𝟓, 𝟒𝟎𝟎
𝑪𝑵− 𝟐𝟓𝟒
Donde
S = Retención máxima potencial de humedad (mm)
CN = Curva Númerica de acuerdo al uso del suelo
Una vez calculado la retención máxima potencial de humedad por cada uso del suelo ya es
posible conocer el gasto medio escurrido en la microcuenca por cada uso del suelo para un
evento de precipitación, que en este caso se utiliza el mes con mayor precipitación, con estos
datos se utiliza la siguiente ecuación para obtener el gasto:
𝑸 = [(𝑷 − 𝟎. 𝟐𝑺)𝟐
𝑷 + 𝟎. 𝟖𝑺]
Donde
Q = Gasto medio escurrido (mm)
P = Precipitación para tormenta en particular del mes más lluvioso (mm)
S = Potencial máxima de retención de humedad (mm)
Posteriormente se procede a calcular el coeficiente parcial de escurrimiento por uso del suelo
con la siguiente ecuación:
82
𝑪𝑷𝑬 =𝑸
𝑷
Donde
Q = Gasto medio escurrido (mm)
P = Precipitación para tormenta en particular del mes más lluvioso (mm)
Los resultados de las operaciones con las ecuaciones anteriormente descritas se muestran en
la siguiente tabla.
Cuadro 26. Cálculo del coeficiente parcial de escurrimiento por uso del suelo.
No. Uso del suelo
Precipitación
del mes más
lluvioso
Septiembre
(mm)
CN
Retención
máxima
potencial
(S) en
mm
Gasto
medio
escurrido
(Q) en
mm
Coeficiente
parcial de
escurrimiento
(C)
1
Bosque
tropical
perennifolio
272.6 46 298.17 88.73 0.32
2 Agricultura de
temporal 272.6 67 125.10 163.67 0.60
3 Asentamientos
humanos 272.6 72 98.77 218.67 0.80
4 Pastizales 272.6 49 264.36 99.73 0.36
5 Plantación de
cítricos 272.6 67 125.10 163.67 0.60
Una vez obtenido los valores de los coeficientes de escurrimiento por tipo de uso del suelo
se procede a calcular el volumen total escurrido en la microcuenca, que se obtiene
multiplicando la superficie por la precipitación media anual y después por el coeficiente
parcial de escurrimiento.
Cuadro 27. Escurrimiento superficial por tipo de uso del suelo en la microcuenca.
No. Uso del suelo Superficie
(m2)
Precipitación
media anual
(m)
Coeficiente
parcial de
escurrimiento
(C)
Escurrimiento
por Uso del
Suelo
(m3/año)
1 Bosque tropical
perennifolio 4,908,616 1.3817 0.32 2,170,315.113
2 Agricultura de
temporal 3,597,088 1.3817 0.60 2,982,057.894
3 Asentamientos
humanos 203,146 1.3817 0.80 224,549.4626
4 Pastizales 535,982 1.3817 0.36 266,603.8786
5 Plantación de
cítricos 6,392,874 1.3817 0.60 5,299,820.403
Total 15,638,340 10,943,346.75
83
El total de escurrimiento de acuerdo al tipo de uso del suelo en la microcuenca es de
10,943,346.75 m3 anuales. Es importante no generalizar los valores del escurrimiento, es por
ello que se calculó el coeficiente ponderado, el cual si se promedia da un valor de 0.74, lo
que significa que casi tres cuartas partes de lo que precipita en la microcuenca escurre.
7.13.5. Infiltración
La infiltración es el proceso por el cual el agua en la superficie de la tierra entra en el suelo
(Cruz, 2017). Para llevar a cabo el cálculo de este parámetro se utilizaron ecuaciones
derivadas de las ecuaciones generales de Green Ampt y Darcy citado por Cruz (2017), que
se describen a continuación:
𝑄 = 𝐾 ∗ 𝐼 ∗ 𝐴
Donde
Q = Caudal de paso (m3/hr)
K = Coeficiente de permeabilidad-valores experimentales (mm/hr o cm/hr)
I = Gradiente hidráulico (adimensional)
A =Área de paso (m2)
Para calcular el gradiente hidráulico se debe observar una diferencia de niveles en una
distancia dada, que resulta en una pendiente (Cruz, 2017), y se sepresenta con la siguiente
ecuación:
𝒊 =𝒉𝟐 − 𝒉𝟏
𝑳
Para este caso se tomará en cuenta el valor obtenido anteriormente de la pendiente media
ponderada de la microcuenca. El cálculo de este parámetro es muy complejo por lo que se
procederá a calcular el gasto y volumen infiltrado por cada tipo de uso del suelo en la
microcuenca, con ayuda de la siguiente tabla de valores.
Cuadro 28. Parámetros de infiltración de Green Ampt, para varias clases de suelo. El
número índicado es la media y la del paréntesis es el rango de variación.
Clases de suelo Porosidad
Porosidad
efectiva
(e)
Altura de
succión del
frente de
mojado
Conductividad
Hidraúlica K
(cm/h)
Arena 0.437
(0.374-0.50)
0.417
(0.354-0.480)
4.95
(0.97-25.36) 11.78
Franco Arenoso 0.453
(0.351-0.555)
0.412
(0.283-0.541)
11.01
(2.67-45.47) 1.09
Franco 0.463
(0.375-0.551)
0.434
(0.334-0.534)
8.89
(1.33-59.38) 0.34
Franco
Limosos
0.501
(0.420-0.582)
0.486
(0.394-0.578)
16.68
(2.92-95.39) 0.65
Franco Arcillo-
Arenoso
0.398
(0.332-0.464)
0.33
(0.235-0.425)
21.85
(4.42-108.0) 0.15
84
Franco
Arcilloso
0.464
(0.409-0.519)
0.309
(0.279-0.501)
20.88
(4.79-91.10) 0.1
Franco Arcillo-
Limoso
0.471
(0.418-0.524)
0.432
(0.347-0.517)
27.3
(5.67-131-50) 0.1
Arcilla Arenosa 0.43
(0.370-0.490)
0.321
(0.207-0.435)
23.9
(4.08-140.2) 0.06
Arcilla Limosa 0.479
(0.425-0.533)
0.424
(0.334-0.512)
29.22
(6.13-139.4) 0.05
Arcilla 0.475
(0.427-0.523)
0.385
(0.269-0.501)
31.63
(6.39-156.5) 0.03
Fuente: Rawls Brankensiek y Miller (1983), citado por Cruz (2017).
Para calcular la velocidad de descarga se utilizará la siguiente ecuación en el caso de la
agricultura de temporal:
𝑽 = 𝑲 ∗ 𝒊
Donde
K = Conductividad hidráulica (mm/hr)
i = Gradiente hidráulico
Para este tipo de uso del suelo la textura es arcilla limosa. Por lo tanto la ecuación quedaría
de la siguiente manera:
𝑽 = 𝟎. 𝟓𝒎𝒎
𝒉𝒓∗ 𝟎. 𝟎𝟕 = 𝟎. 𝟎𝟑𝟓
𝒎𝒎
𝒉𝒓
Para calcular la velocidad de infiltración se utiliza la siguiente ecuación:
𝑽𝒊 =𝟏 + 𝒆
𝒆∗ 𝑽
Donde
Vi = Velocidad de infiltración (mm/hr)
e = Porosidad efectiva
Sustituyendo los valores la ecuación resultante quedaría de la siguiente forma:
𝑽𝒊 =𝟏 + 𝟎. 𝟒𝟐𝟒
𝟎. 𝟒𝟐𝟒∗ 𝟎. 𝟎𝟑𝟓
𝒎𝒎
𝒉𝒓= 𝟎. 𝟏𝟏𝟕𝟓 𝒎𝒎/𝒉𝒓
Para calcular el área de espacios porosos, el cual es aquella área por la cual agua fluye y se
infiltra. Para ello se utilizó la siguiente ecuación:
𝑨𝒗 =𝑨 ∗ 𝑽
𝒗𝒊
Donde
Av = Área de espacios porosos (m2)
V = Velocidad de flujo (mm/hr)
85
A = Área (m2)
Vi = Velocidad de infiltración (mm/hr)
Para este caso se utilizará como base una superficie de 10,000 m2, por lo tanto la ecuación
quedaría de la siguiente manera:
𝑨𝒗 =𝟏𝟎, 𝟎𝟎𝟎 𝒎𝟐 ∗ 𝟎. 𝟎𝟑𝟓 𝒎𝒎/𝒉𝒓
𝟎. 𝟏𝟏𝟕𝟓 𝒎𝒎/𝒉𝒓= 𝟐, 𝟗𝟕𝟖. 𝟕𝟐𝟑𝟒 𝒎𝟐
Por último se determina el gasto o volumen infiltrado en una superficie de una hectárea para
posteriormente extrapolarla para el total de la superficie del tipo de uso del suelo con la
siguiente ecuación:
𝑸 = 𝑨𝒗 ∗ 𝑽
Por lo tanto si sustituimos los valores la ecuación quedaría de la siguiente forma:
𝑸 = 𝟐, 𝟗𝟕𝟖. 𝟕𝟐𝟑𝟒 𝒎𝟐 ∗ 𝟎. 𝟎𝟎𝟎𝟎𝟑𝟓𝒎
𝒉𝒓= 𝟎. 𝟏𝟎𝟒𝟐
𝒎𝟑
𝒉𝒓/𝒉𝒂
Los datos de los resultados de las operaciones así como de los valores utilizados para cada
uno de los tipos de usos del suelo en la microcuenca se presentan a continuación.
Cuadro 29. Parámetros utilizados para calcular la infiltración para cada tipo de uso del
suelo en el área de estudio.
No. Uso del suelo Conductividad
Hidráulica (K)
Gradiente
hidráulico
(i)
Velocidad
de
descarga
(V)
Porosidad
efectiva
(e)
Velocidad
de
Infiltración
(vi)
Área de
espacios
porosos
(m2)
Volumen
infiltrado
(m3/hr/ha)
1
Bosque
tropical
perennifolio
0.1 0.07 0.07 0.432 0.2320 3016.7598 0.2112
2 Agricultura de
temporal 0.05 0.07 0.035 0.424 0.1175 2978.723 0.1042
3 Asentamientos
humanos 0.03 0.07 0.021 0.385 0.0755 2779.783 0.0584
4 Pastizales 0.06 0.07 0.042 0.321 0.1728 2429.977 0.1021
5 Plantaciones
de cítricos 0.1 0.07 0.07 0.309 0.2965 2360.581 0.1652
El proceso de infiltración no se presenta todo el año ni todo el día, por ello se contabilizaron
el número promedio de días con lluvia por cada mes, y resultó en un total de 110 días de
precipitación efectiva. Para el caso de las horas efectivas de infiltración se tomaron en cuenta
un total de cuatro horas.
86
Cuadro 30. Estimación del volumen infiltrado para cada uno de los tipos de usos del suelo en la microcuenca
No. Uso del suelo Superficie
(Ha)
Volumen
infiltrado
anualmente
(m3)
Tiempo
efectivo de
infiltración
(hrs/día)
Precipitación
promedio
efectiva
(días)
Área de
espacios
porosos
en 1 ha
(Ha)
Área
total de
espacios
porosos
(Ha)
Volumen
infiltrado
(m3/hr/ha)
1
Bosque
tropical
perennifolio
490.8616 0.2112 4 110 0.301676 148.0812 13,759.14
2 Agricultura de
temporal 359.7088 0.1042 4 110 0.297872 107.1473 4,912.49
3 Asentamientos
humanos 20.3146 0.0584 4 110 0.277978 5.6470 145.04
4 Pastizales 53.5982 0.1021 4 110 0.242998 13.0242 584.87
5 Plantaciones
de cítricos 639.284 0.1652 4 110 0.236058 150.9081 10,971.91
Total 1563.77 30,373.45
El volumen total que se infiltra en toda la superficie de la microcuenca es de 30,373.45 m3/hr/ha, representando apenas el 0.14% del
volumen precipitado.
87
7.13.6. Recarga subterránea
El agua subterránea es el agua subsuperficial que ocupa vacíos presentes en formaciones
geológicas, y constituye una de las fases o etapas del ciclo del agua. Es la mayor fuente de
agua dulce disponible y la facilidad con la cual puede extraerse depende de dos factores
físicos: la porosidad y la permeabilidad. La recarga de acuíferos se define como la entrada
de agua dentro de la zona saturada donde comienza a hacer parte de las reservas subterráneas,
esto puede darse de dos maneras, por un movimiento descendente del agua debido a la
gravedad o por un movimiento horizontal del flujo debido a las diferentes condiciones
hidráulicas de las capas que constituyen el perfil del suelo (Vélez, S/f ).
El método más común para calcular la recarga subterránea es la diferencia de la precipitación
y todos los demás componentes del balance hídrico, como se muestra a continuación:
𝑹𝒔 = 𝑷 − (𝑰𝒏𝒕 + 𝑬𝒗 + 𝑬 + 𝑰𝒏𝒇)
Sin embargo se procedió a calcularlo de diferente manera, calculando el volumen de agua
utilizada por las comunidades del área de estudio; la cual en su totalidad extraen el agua
mediante pozos. El procedimiento se segmentó en partes, el primero para calcular el gasto
total de la población, que de acuerdo a datos estadísticos el uso de agua per-cápita por persona
al día en México es de 380 litros diaríos (CONAGUA, 2015), este dato se multiplicó por el
número de habitantes en toda el área de estudio que cuentan con el servicio y a su vez se
multiplicó por el número de días para obtener el valor del gasto anualmente.
Cuadro 31. Voumen total de agua sumistrada dentro de la microcuenca Las Mesas.
Población Capacidad del
servicio (%)
Uso per-cápita
(litros/día)
Número de
días
Consumo total de
agua (m3/año)
1433 100 380 365 198,757.1
El valor obtenido del volumen total de agua que la población gasta anualmente es de
198,757.1 m3. En el caso del gasto de agua para su uso en la agricultura es minima, debido a
que en toda la microcuenca la agricultura es de temporal, y las plantaciones de cítricos no
cuentan con riego por lo que le son suficientes la precipitación en sus diferentes formas. Sin
embargo si se toma en cuenta la cantidad de agua que se utiliza para fumigar con herbicidas
y la cantidad de hectáreas, el consumo de agua por este medio es considerable debido a la
cantidad de temporadas de siembra al año y el número de veces que se aplican herbicidas.
Cuadro 32. Volumen de agua utilizada para la agricultura y cítricos en la microcuenca.
No. Uso del suelo Superficie
(Ha)
Volumen de
agua
requerido
para fumigar
1 ha (L)
Núm.
aplicaciones de
herbicidas por
año
Volumen total
de agua
(m3/año)
1 Agricultura
de temporal 359.71 50 4 71.942
2 Plantaciones
de cítricos 639.29 50 2 63.929
Total 999 135.871
88
El volumen total de agua utilizada anualmente para la agricultura y los cítricos se calculó
multiplicando la superficie en hectáreas de cada tipo de uso del suelo por el volumen de agua
utilizada para la aplicación de herbicidas y a su vez por el número de aplicaciones
anualmente, resultando el valor de 135.871 m3 de agua.
Una vez obtenido todas estas variables, calculamos la cantidad de agua que se encuentra en
los mantos freáticos realizando la siguiente operación:
𝑨𝑴𝑭 = 𝑷 − (𝑰𝒏𝒕 + 𝑬𝒗 + 𝑬)
Donde
AMF = Agua disponible en el manto freático (m3/año)
P = Precipitación (m3/año)
Int = Intercepción (m3/año)
Ev = Evapotranspiración (m3/año)
E = Escurrimiento superficial (m3/año)
Sustituyendo los valores en la ecuación:
𝑨𝑴𝑭 = 𝟐𝟏, 𝟔𝟎𝟔, 𝟔𝟎𝟒. 𝟑𝟔 − (𝟏, 𝟔𝟕𝟒, 𝟒𝟗𝟖. 𝟕𝟐𝟏 + 𝟔, 𝟐𝟔𝟓, 𝟗𝟏𝟓. 𝟗𝟐𝟑 + 𝟏𝟎, 𝟗𝟒𝟑, 𝟑𝟒𝟔. 𝟕𝟓
+ 𝟑𝟎, 𝟑𝟕𝟑. 𝟒𝟓)
𝑨𝑴𝑭 = 𝟐, 𝟕𝟐𝟑, 𝟕𝟑𝟐. 𝟗𝟖 𝒎𝟑
Cuadro 33. Resumen del cálculo del Balance Hídrico en la microcuenca.
No. Variable del Balance Hídrico Volumen anual (m3) Volumen (%)
1 Precipitación 21,606,604.36 100
2 Intercepción 1,674,498.721 7.75
3 Evapotranspiración 6,265,915.923 28.99
4 Escurrimiento superficial 10,943,346.75 50.646
5 Infiltración 30,373.45 0.1406
6 Agua Aprovechable 198,892.971 0.92
7 Recarga hídrica 2,723,732.98 12.606
Obteniendo los valores de cada una de las variables del balance hídrico, se puede observar
que del total de la precipitación, el 50% se pierde a través del proceso del escurrimiento
superficial, el 28.99% se evapotranspira y el 7.75% es interceptada por la vegetación.
7.14. Huella hídrica
Durate las últimas décadas, la gran demanda por los recursos hídricos y el mal uso que se les
ha dado han incrementado la contaminación y el estrés hídrico en varias partes del mundo,
provocando graves consecuencias para la salud pública, la sostenibilidad ambiental, el
desarrollo económico y la seguridad alimentaria y energética, causando que el agua se
convierta en un factor limitante en lugar de un facilitador de bienestar social, ambiental y
económico (Vázquez, 2017).
89
La huella hídrica es un indicador que muestra el volumen total de agua dulce empleado para
producir algo, ya sea que se haya incorporado al producto, evapotranspirado por algún
cultivo, devuelto a otra cuenca, o empleado por algún cuerpo de agua para asimilar la carga
contaminante. Su estudio permite visualizar el uso oculto del agua a lo largo de toda una
cadena productiva, ayuda a identificar cómo y dónde el consumo en un lugar impacta los
recursos hídricos de otro lugar, ampliando así nuestra comprensión de la problemática hídrica
y de sus alternativas de solución (Vázquez, 2017).
Anteriormente para calcular el volumen de agua utilizada por la población en la microcuenca
se tomó en cuenta los datos de CONAGUA (2015), sin embargo ese dato cuantifica la
cantidad de agua utilizada por día; mientras que de acuerdo a la UNESCO (2003) citado por
Hinojosa (2016), cada habitante a nivel mundial destina un 70% del agua a la agricultura, un
22% a la industria y un 8% al uso doméstico anualmente. Por otra parte CONAGUA (2014)
registra un consumo per-cápita de 1,978 m3 por persona anualmente. Teniendo en cuenta esto
se prosigue a calcular el volumen total de agua consumido anualmente por localidad,
multiplicando el número de habitantes en cada localidad por el consumo de agua per-cápita
anual, una vez calculado este valor se procede a calcular el volumen por cada actividad de
acuerdo a su porcentaje de consumo por habitante.
Cuadro 34. Consumo de agua en diferentes actividades en la microcuenca Las Mesas.
No. Localidad Población
Uso
doméstico
(L/día)
Uso
Agricultura
(L/día)
Uso
Industrial
(L/día)
Consumo
total
(L/día)
Consumo
total
(m3/año)
1 Mesa de
Tzonamatl 252 109,250.6 955,943.01 300,439.2 1,365,633 498,456
2 Mesa de
Tzapotzala 277 120,089 1,050,778.6 330,244.7 1,501,112 547,906
3 Mesa de
Calcote 160 69,365.48 606,947.95 190,755.1 867,068 316,480
4 Ojoxapa 34 14,740.16 128,976.44 40,535.45 184,252 67,252
5 La
Reforma 710 307,809.3 2,693,331.5 846,475.6 3,847,616 1,404,380
Total 1433 621,254.6 5,435,977.5 1,708,450 7,765,682 2,834,474
El consumo total de agua anualmente corresponde a 2,834,474 m3, de las cuales 5,435,977.5
litros pertenecen a su uso para la agricultura y 1,708,450 litros para uso industrial
diariamente.
7.15. Valoración económica de la microcuenca Las Mesas
El objetivo de realizar la valoración económica de los recursos ambientales hidrológicos tiene
como finalidad fomentar el uso racional y conservación de este recurso que es muy
indispensable para realizar diversas actividades económicas, esta importancia económica del
recurso hídrico es un indicador que refleja la necesidad de asignar un precio que corresponda
a la escasez de este recurso. Para este cálculo nos enfocaremos en el uso agrícola y doméstico;
el sector industrial no se toma en cuenta debido a que no existe alguna fábrica; para
determinar el costo de producción y los ingresos generados por las diversas actividades.
90
En la microcuenca no se cuenta con sistemas de riego para la producción de maíz, ni en el
caso de los naranjales, que son las principales actividades de las cuales los habitantes del área
de estudio obtienen ingresos; como se estimó anteriormente el volumen total de agua
utilizado anualmente en estas superficies es de 135.871 metros cúbicos, debido a que le son
suficientes la cantidad de agua precipitada en el transcurso de todo el año.
Para calcular la valoración económica en la producción agrícola, tanto para el cultivo de maíz
como para los naranjales, se investigaron datos de la productividad, rendimientos, precio en
el medio rural y el valor de la producción, y de esta manera estimar los ingresos en el área de
estudio.
Cuadro 35. Datos estadísticos anuales de los cultivos agrícolas en la microcuenca Las
Mesas, SIACON (2018).
Cultivo Producción
(Ton)
Rendimiento
obtenido (Ton/Ha)
Precio medio
rural ($/Ton)
Valor de la
producción
(Miles de
pesos)
Cítricos 4,504,838.74 15.89 2,727.63 12,287,550.71
Maíz 1,246,420.35 2.29 3,912.86 4,877,068.33
De acuerdo a los datos anteriores, se procede a calcular el ingreso total de la producción
obtenida de los cultivos agrícolas, multiplicando la superficie total del cultivo expresado en
hectáreas por el rendimiento por ciclo agrícola en toneladas, y a su vez por el precio por
tonelada.
Cuadro 36. Ingreso total por parte de las actividades agrícolas en la microcuenca.
Cultivo Superficie (Ha) Rendimiento (Ton/Ha) Precio ($/Ton) Ingreso Total
Anual ($)
Naranja 639.29 15.89 2,727.63 27,708,133.19
Maíz 359.71 2.29 3,912.86 3,223,163.25
Total 999 30,931,296.44
Realizando la suma de los principales ingresos en el área de estudio tiene un valor económico
de aproximadamente 31 millones de pesos anuales, sin embargo se debe tener presente que
para el ingreso por venta de cítricos solo es de una temporada al año y se realiza entre los
meses de Marzo hasta Mayo; en el caso del maíz los ingresos son dos veces al año.
Las profesiones a las cuales se dedican una pequeña parte de la población, en su totalidad
hombres, no se podría calcular de una manera un tanto exacta debido a que sus ingresos
varían de acuerdo a las oportunidades de empleo que les surgen en períodos cortos o largos
dependiendo de la profesión a la cual se dediquen.
91
Existe diferentes variables del balance hídrico que ingresan y se pierden en cantidades
distintas. Cleofas y Cortés (2018), en su análisis del balance hídrico de la microcuenca del
Río Hueyapa, Gro., la variable de la que más se pierde volumen durante el proceso del ciclo
hidrológico es por medio de la evapotranspiración (40%); mientras que en este estudio el
escurrimiento superficial es la variable con mayor volumen de pérdida con respecto al total
de la precipitación (50.64%).
La valoración económica del agua implica estimar el costo de utilización del agua demandado
por una región, así como los ingresos que son recibidos por este servicio ambiental. Existen
diferentes métodos para cuantificar este valor, Cruz (2017) toma en cuenta el valor de la
productividad y rendimiento de los diferentes tipos de vegetación y cultivos que se
encuentran dentro de su área de estudio en función del valor de uso directo del agua,
biodiversidad, recreación, superficie cultivada, costos por unidad de medida, etc; cabe
resaltar que esto solo aplica cuando la cantidad de producción del cultivo bajo riego es mayor
que el temporal.
Por otro lado Cleofas y Cortés (2018), calculan un tamaño de muestra para realizar una
encuesta a las personas involucradas en el uso del recurso hídrico, este método permite
estimar la disposición a pagar por este servicio. Mientras que para ésta área de estudio, el
procedimiento que se siguió fue tomar en cuenta los datos de productividad y rendimiento,
así como el precio al cual se vende en el medio rural, tomando también en cuenta la superficie
cultivada, esto para calcular el total de ingresos que reciben los habitantes de la microcuenca;
como todos los cultivos son de temporal, el volumen de agua utilizada es mínima debido a
que solo se utiliza en casos como la aplicación de herbicidas, generando apenas un volumen
de 135.871 metros cúbicos anuales.
92
8. Conclusiones
El agua es un recurso tan indispensable que es utilizada en toda actividad económica, por ello
es importante valorarlo y llevar a cabo trabajos de restauración, viéndolo desde una
perspectiva de una cuenca como la unidad básica de planeación, manejo, conservación y
restauración.
La superficie de la microcuenca Las Mesas, ubicada en el municipio de Chicontepec,
Veracruz es de 1563.83 hectáreas, de las cuales el 40.88% está dedicado al cultivo de naranja
valencia, el 31.39% aún permanece con cobertura vegetal predominando un bosque tropical
perennifolio un poco degradado debido al cambio de uso del suelo que se ha llevado a cabo
en la última década, el 23% está dedicado al cultivo de maíz principalmente, el 3.43% es
utilizado como pastizales para el ganado bovino, y el restante 1.3% está ocupado por los
asentamientos humanos.
Las principales actividades productivas en la microcuenca son el cultivo de naranja y maíz,
ambas de temporal, abarcando cerca de dos terceras partes de la superficie total del área de
estudio, en la cual se presenta solo un tipo de suelo que es el vertisol pélico caracterizada por
su alto contenido de arcilla y por su uso para la agricultura el cual es muy extenso, variado y
productivo debido a la fertilidad que posee, sin embargo existe la presencia de erosión hídrica
laminar con un grado de erosión leve.
La deforestación para el cambio de uso del suelo en los últimos años ha afectado gravemente
el ciclo hidrológico en la microcuenca, dejando al descubierto la mayor parte del suelo,
aumentando los procesos erosivos y la lixiviación de nutrientes hacia la cuenca baja,
disminuyendo la cantidad de agua infiltrada y la que se recarga en los mantos acuíferos.
El manejo inadecuado y la mala disposición de los residuos sólidos y las aguas de retorno
afectan de manera directa la salud de los habitantes de las localidades que se encuentran en
la cuenca baja y a orillas del río donde desemboca el cauce principal.
La microcuenca presenta una forma oblonga de acuerdo a su índice de compacidad; presenta
un factor de forma bajo indicando una baja susceptibilidad a avenidas o crecientes; su sistema
de drenaje es de tipo rectangular indicando una baja susceptibilidad a la erosión. La pendiente
media ponderada de la microcuenca indica que posee un relieve ligeramente ondulado e
inclinado ya que va desde los 80 hasta los 320 metros de altitud, obteniendo una elevación
media de 181.81 msnm.
La superficie de la microcuenca tiene la capacidad de captar 21,606,604.36 metros cúbicos
anualmente del recurso hídrico mediante la precipitación, este volumen se distribuye en
distintos procesos del ciclo hidrológico, por lo tanto el volumen que se llega a infiltrar al
subsuelo y que recarga los mantos acuíferos es de 2,723,732.98 metros cúbicos que es
utilizada principalmente para uso doméstico, debido a que para el caso de la agricultura y
fruticultura representa un volumen relativamente muy pequeño.
La microcuenca al tener una superficie con cubierta vegetal de solo el 31.39%, el proceso de
intercepción es mínima, esto debido a que si se toma en cuenta la superficie ocupada por la
plantación de cítricos, la cual tiene un coeficiente de intercepción alta, la superficie con
cobertura vegetal interceptada por la precipitación es aún mayor, generando un volumen de
93
intercepción de 1,674,498.721 metros cúbicos; jugando un papel muy importante la cobertura
vegetal en los procesos erosivos.
El volumen de agua generado por el escurrimiento superficial es el componente del balance
hídrico donde se pierde la mayor cantidad de agua precipitada, con un volumen de
10,943,346.75 metros cúbicos, representado el 50% del total de agua precipitada, y también
es el proceso que genera mayor erosión y arrastre de sedimentos y basura hacia la boquilla
de la microcuenca. El volumen de agua evaporada y transpirada es el segundo componente
mediante el cual se pierde la cantidad de agua precipitada, siendo ésta de 6,265,915.923 m3.
La demanda de agua en la microcuenca es de 198,892.971 metros cúbicos, la mayor parte
utilizada para las actividades domésticas, teniendo un consumo per-cápita de 380 litros
diarios por habitante. Teniendo en cuenta que el primer valor es la huella hídrica anual en la
microcuenca, el volumen disponible en el manto freático es de 2,524,840 metros cúbicos. Sin
embargo, el crecimiento demográfico y el aumento de la temperatura implicarán una mayor
demanda de agua en un futuro por lo que la disponibilidad de agua será aún más escaza.
El cálculo de la valoración económica del agua en la microcuenca se basa principalmente en
los ingresos totales generados por los habitantes al dedicarse a la fruticultura, el cual es la
actividad productiva del que reciben mayores ingresos, llegando a generar $27,708,133.19
pesos anuales, aunque el agua no sea utilizada como insumo principal debido a que son
cultivos de temporal, por lo que el volumen de agua interceptado, captado e infiltrado es
suficiente para obtener un buen rendimiento en la producción. Aunque el uso del agua en el
sector doméstico sea mayor que en la agricultura y fruticultura, el adquirir dicho recurso es
totalmente gratuito, debido a que no se cuenta con servicio de agua potable por lo que para
abastecerse, los habitantes de cada localidad recorren una pequeña distancia para llegar a los
pozos que se encuentran a los alrededores del pueblo, y la transportan en cubetas o garrafas.
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9. Recomendaciones
Para mitigar las actividades que provocan un funcionamiento inadecuado de la microcuenca
se deben de llevar a cabo acciones para mejorar y garantizar la restauración, mantenimiento
y conservación de los recursos naturales de la microcuenca, en el cual debe de haber una
participación de todos los habitantes del área de estudio, así como dependencias
gubernamentales. A continuación, se plantean algunas medidas para garantizar la
conservación y mejora de estos.
1) Llevar a cabo un programa de restauración de los ecosistemas forestales, solicitando el
apoyo de las diferentes dependencias gubernamentales y diferentes asociaciones civiles
en el estado de Veracruz, los habitantes del área de estudio, así como de los mismos
productores de naranja.
2) Repoblamiento forestal con especies nativas en donde se ha dejado de cultivar maíz o se
ha abandonado cualquier cultivo, al igual que a orillas de las partes ribereñas, para
conservar la calidad y cantidad del agua, para restaurar los ecosistemas a su condición
original.
3) Solicitar el apoyo económico de los productores de naranja para poder llevar a cabo los
trabajos de restauración ecológica en las partes altas de la microcuenca.
4) Establecimientos de árboles forrajeros.
5) Reanudación y mantenimiento de las tuberías para el servicio de agua potable en toda la
microcuenca.
6) Programa de captación y almacenamiento de agua de lluvia, con la finalidad de evitar
tanta pérdida de agua por escorrentía hacia las partes bajas de la microcuenca,
manteniendo así un suministro de agua en las viviendas en épocas de sequía.
7) Implementar prácticas de optimización del recurso hídrico en las distintas actividades
donde se lleva a cabo en mayor volumen.
8) En zonas con pendientes pronunciadas, promover la construcción de presas con ramas,
llantas, de piedra acomodada para controlar y disminuir la velocidad del agua con la que
transporta los sedimentos cuenca abajo.
9) Construcción de una planta tratadora de aguas residuales para reutilizarla en los campos
agrícolas, evitando que las aguas contaminadas con herbicidas lleguen al río Vinazco.
10) Establecer un centro de acopio de residuos sólidos, con el propósito de darle un bien
manejo de acuerdo a su naturaleza. Reciclar los productos metálicos, plásticos y de
cartón, utilizarlos como composta para los cultivos agrícolas.
11) Establecimiento de patios de matanza ecológicos para que los desperdicios generados en
estas actividades no lleguen a las corrientes de agua en la época de lluvia.
95
12) Talleres de capacitación para los habitantes de las localidades de la microcuenca sobre el
uso adecuado y racional del recurso hídrico, reciclamiento y reutilización de los residuos
sólidos.
96
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