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CARACTERIZACIÓN DE LAS CUENCAS

CONCEPTOS BASICOS SOBRE CUENCAS

Una cuenca es una zona de la superficie terrestre en donde (si superficie terrestre en donde (si fuera impermeable) las gotas de

lluvia que caen sobre ella tienden a ser drenadas por el

sistema de corrientes hacia un mismo punto de salida.

La definición anterior se refiere a una cuenca superficial (cuenca hidrográfica); asociada a cada hidrográfica); asociada a cada

una de éstas existe también una cuenca de agua subterránea.

CONCEPTOS BASICOS SOBRE CUENCAS

Desde el punto de vista de su salida, existen

fundamentalmente dos tipos de de cuencas: endorreicas y de cuencas: endorreicas y

exorreicas.

Las endorreicas el punto de salida esta dentro de los límites de la cuenca y generalmente es

un lago; en las exorreicas su punto de salida esta en los

límites de las cuencas y está en límites de las cuencas y está en otra corriente o mar.

El parteaguas es una línea imaginaria formada por los

puntos de mayor nivel topográfico y que separa la

cuenca de las cuencas vecinas.

TIPOS DE CUENCAS

CUENCA

¿Cómo delimitar la cuenca?PARTEAGUAS

• Levantamiento topográfico del parteaguas• Levantamiento topográfico del parteaguas• Cartas topográficas (a mano, en escritorio)• Software especial (por ejemplo SWAT), el

cual requiere como alimento el Modelo Dígital de Elevación (MDE; sito INEGI o Dígital de Elevación (MDE; sito INEGI o bien comprar las vectoriales de INEGI y convertirlo a GRID o TIN)

http://www.inegi.org.mx/inegi/default.aspx

¿cómo elegir cual será la “salida” de nuestra cuenca?

• Porqué la queremos ver hasta que desemboque a un río de mayor desemboque a un río de mayor importancia (por ejemplo río de la Sierra desembocando al Grijalva)

• Porqué la queremos ver hasta que desemboque al mar o a una lagunadesemboque al mar o a una laguna

• Porqué nuestro interés es una población X. Por ejemplo, El río Coatán hasta la ciudad de Tapachula o hasta una estación de aforo

Cómo se delimitan las cuencas hidrográficas?

CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA

PARÁMETROS FÍSICOS-MORFOMETRÍA

1. AREA DE LA CUENCA

Tamaño de la DescripciónTamaño de la cuenca (km2)

Descripción

< 25 Muy pequeña

25 a 250 pequeña

250 a 500 Intermedia-pequeña

500 a 2,500 Intermedia-grande

2,500 a 5,000 grande

>5,000 Muy grande

EJEMPLOS DE CUENCAS

• Cuenca del Río Yaqui = 11, 792 Km2(La Presa Alvaro Obregón está sobre este (La Presa Alvaro Obregón está sobre este

río)• Cuenca de Malacatepec-El Salitre (RH 18-

Balsas,Subcuenca del R. Cutzamala)= 158.7 Km2158.7 Km2

Rio Chapingo

• RH-26 Cuenca del Río Panuco• Cuenca del R. Moctezuma• Cuenca del R. Moctezuma• Cuenca del Lago de Texcoco = 2076 Km2

Cuenca del R. Chapingo = 17.5 Km2



2. FORMA DE LA CUENCA

2.1.índice de Gravelius o coficiente de compacidad, Kc2.1.índice de Gravelius o coficiente de compacidad, Kc

2/128.02 A

P

r

PKc ==

π

Cuando K es cercano a 1.0 indica que la forma es casi una circuferencia. Cuando Kc es cercano a 1.0 indica que la forma es casi una circuferencia. Kc mayores que 1.0 indica menor circular la cuenca. Cuencas con Kccercano a 1.0 tienen más problemas de crecientes (gastos muy grandes, inundaciones).



2. FORMA DE LA CUENCA

2.2.Factor de forma (Kf)2.2.Factor de forma (Kf)

2

;

a

f

aaf

L

AK

L

AB

L

BK

=

==

B = Ancho medio

La = Longitud axial de la cuenca (medido sobre el cauce más largo desde la cabecera hasta la salida de la cuenca).

A= Área de la cuenca

Suponga dos cuencas de la misma Área. La que tiene factor de forma más alto tiene más problemas de crecientes.



3. SISTEMA DE DRENAJE O SISTEMA DE CORRIENTES SUPERFICIALES

3.1. Orden de las corrientes de agua : El orden de la cuenca esta dado por el orden del cauce principal

• corrientes de primer orden: pequeños canales que no tienen tributrario

• Corrientes de segundo orden: dos corrientes de primer orden se unenunen

• Corrientes de tercer orden: dos corrientes de seguno orden de unen

• Corrientes de orden n+1 : dos corrientes de orden n se unen

Entre más alto es el orden de la cuenca, indica un drenaje más eficiente que desalojará rápidamente el agua.

ORDEN DE CORRIENTES

Fuente: Campos Aranda, 1998




3.2. Relación de bifurcación : es la relación entre el número de corrientes de cualquier orden u (Nu) y el número de corrientes en el siguiente orden superior u+1 (Nu+1):

= uu N

NRb

El valor mínimo teóricamente posible para Rb es 2.0. Aunque en la realidad el valor promedio es del orden de 3.5

1+uN




3.3. Densidad de drenaje : es la relación entre la longitud total de las corrientes de agua de la cuenca y su área total

2km

km

A

LDd ==

Cuencas con drenaje pobre: Dd alrededor de 0.5 km/km2;

Cuencas bien drenadas: Dd alrededor de 3.5 km/km2;

2kmAd




3.4. Densidad de corrientes : es la relación entre el número total de corrientes en la cuenca y su área total

A

ND c

c =

Valores altos, cuencas bien drenadas.

Ac




3.4. Sinuosidad de las corrientes de agua : es la relación entre la longitud del río principal a lo largo de su cauce y la longitud del valle medido en línea curva o recta

L

LS =

Un valor de S menor o igual a 1.25 indica baja sinuosidad. Entre más sinuosos las velocidades en el cauce son menores.

vL


PARÁMETROS FÍSICOS-RELIEVE

II. PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA

2.1. Pendiente media con Criterio de Alvord2.1. Pendiente media con Criterio de Alvord

LA

DSc

=

D= equidistancia de curvas de nivelD= equidistancia de curvas de nivel

A = Area de la cuenca

L = longitud total de las curvas de nivel de equidistancia D

Se recomienda equidistancias de p.ej. 100 m, ya que medirá menos L



II. PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA

2.2. Pendiente media con Criterio de Horton (colocar o 2.2. Pendiente media con Criterio de Horton (colocar o dibujar una malla cuadriculada sobre la cuenca)

DL

NS

x

xx

=

D= equidistancia de curvas de nivel (se recomienda D =100 m)

DL

NS

y

y

y

= 2

yx

c

SSS

+=

Lx = Longitud de las cuadrículas sobre la cuenca sobre eje X

Nx = Número de intersecciones o tangencias de las curvas de nivel de equidistancia D al eje x

Sx = Pendiente de la cuenca en la dirección X

Sc = Pendiente media de la cuenca



III. PENDIENTE DEL CAUCE

L

HS =

H = Desnivel en el cauce principal

L = Longitud total del cauce principal

Sc = Pendiente del cauce

NOTA: Incluso se puede dibujar el perfil del cauce, L vs. H



III. PENDIENTE DEL CAUCE

También se pudiera eliminar el primer 15% (parte montañosa) y También se pudiera eliminar el primer 15% (parte montañosa) y eliminar el último 10% (parte plana) y en ese tramo calcular la pendiente del cauce para así eliminar sesgos.

Se sugiere realizar un perfil del cauce (Distancia vs. elevación)


Caracterización de relieve según Heras

Pendiente en % Tipo de terreno

2 Llano2 Llano

5 Suave

10 Accidentado medio

15 Accidentado

25 Fuerte Accidentado

50

> 50

Escarpado

Muy escapado



IV. CURVA HIPSÓMETRICA: esta curva es una fotografía del relieve de la cuenca, la cual representa gráficamente las elevaciones del terreno en función de las superficies elevaciones del terreno en función de las superficies correspondientes acumuladas

Dicha curva se construye determinando con un planímetro (o AUTOCAD!) el área entre curvas de nivel.

VI. ELEVACIÓN MEDIA DE LA CUENCA

Con una malla de apróx. 100 cuadros, se toma la elevación de c/u de los vértices y el promedio de esas elevaciones es la elevación de los vértices y el promedio de esas elevaciones es la elevación media

VII. ELEVACIÓN MEDIANA DE LA CUENCA

Corresponde al 50% del area leída en la curva hipsómetrica

¿De ¿De quéqué dependedepende el el escurrimientoescurrimientosuperficial?superficial?

• Características fisiográficas de lacuenca

• Textura del suelo• Uso del suelo

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• Uso del suelo• Condiciones meteorológicas

FactoresFactores FisiográficosFisiográficos queque InfluyenInfluyen en en los los escurrimientosescurrimientos superficialessuperficiales

• Tamaño y forma del área drenada• Tamaño y forma del área drenada• Distribución de la red de

corrientes• Pendiente media de la cuenca• pendiente de cauce principal

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• pendiente de cauce principal• Almacenamientos naturales o

artificiales que amortiguanavenidas

UsoUso del del SueloSuelo y y susu impactoimpacto en los en los escurrimientosescurrimientos

• La presencia o ausencia decubierta vegetal suelen reducir ocubierta vegetal suelen reducir oincrementar las velocidades conque se mueve el agua en lacuenca

• Cantidad de agua infiltrada en

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• Cantidad de agua infiltrada enel suelo

• Cantidad de agua interceptadapor la vegetación.

TipoTipo de de SueloSuelo

• La textura del suelo influye en lavelocidad de infiltración en elvelocidad de infiltración en elsuelo. Texturas arenosas tienenvelocidades de infiltraciónrápidas. Texturas arcillosasoriginan más encharcamientos

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originan más encharcamientosen las cuencas.

EN RESUMEN, CARACTERÍSTICAS EN RESUMEN, CARACTERÍSTICAS ADICIONALES DE LA CUENCA ADICIONALES DE LA CUENCA

• Uso de Suelo, incluyendoprácticas agrícolasprácticas agrícolas

• Texturas• Estaciones meteorológicas• Estaciones hidrométricas

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• Población• Actividades productivas

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