CONCEPTOS BASICOS SOBRE CUENCAS
Una cuenca es una zona de lasu erficie terrestre en donde si
fuera impermeable) las gotas delluvia que caen sobre ella
tienden a ser drenadas por elsistema de corrientes hacia un
mismo punto de salida.
La definición anterior se refiere auna cuenca superficial (cuencahidrográfica); asociada a cada
una de éstas existe también unacuenca de agua subterránea.
CONCEPTOS BASICOS SOBRE CUENCAS
Desde el punto de vista de susalida, existen
fundamentalmente dos tipos de
exorreicas.
Las endorreicas el punto desalida esta dentro de los límitesde la cuenca y generalmente es
un lago; en las exorreicas supunto de salida esta en los
límites de las cuencas está en
otra corriente o mar.
El parteaguas es una líneaimaginaria formada por los
puntos de mayor niveltopográfico y que separa la
cuenca de las cuencas vecinas.
¿Cómo delimitar la cuenca?PARTEAGUAS
• Levantamiento topográfico del parteaguas• Cartas topográficas (a mano, en escritorio)• Software especial (por ejemplo SWAT), el
cual requiere como alimento el Modelo
bien comprar las vectoriales de INEGI yconvertirlo a GRID o TIN)
http://www.inegi.org.mx/inegi/default.aspx
¿cómo elegir cual será la “salida” de nuestracuenca?
• Porqué la queremos ver hasta queesem oque a un r o e mayor
importancia (por ejemplo río de la Sierradesembocando al Grijalva)
• Porqué la queremos ver hasta quedesembo ue al mar o a una la una
• Porqué nuestro interés es una poblaciónX. Por ejemplo, El río Coatán hasta laciudad de Tapachula o hasta una estaciónde aforo
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-MORFOMETRÍA
1. AREA DE LA CUENCA
ama o e acuenca (km2)
escr pc n
< 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
río)• Cuenca de Malacatepec-El Salitre (RH 18-
Balsas,Subcuenca del R. Cutzamala)=.
Rio Chapingo
• RH-26 Cuenca del Río Panuco • Cuenca del R. Moctezuma
• Cuenca del Lago de Texcoco = 2076 Km2
Cuenca del R. Chapingo = 17.5 Km2
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-MORFOMETRÍA
2. FORMA DE LA CUENCA
. . , c
2 / 128.0
2 A
P
r
PK c ==
π
uan o c es cercano a . n ca que a orma es cas una c rcu erenc a.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).
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-MORFOMETRÍA
2. FORMA DE LA CUENCA
. . f
2
;
a
f
aa
f
L
AK
L
A B
L
BK
=
==
B = Ancho medio
La = Longitud axial de la cuenca (medido sobre el cauce más largo desdela 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 másalto tiene más problemas de crecientes.
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-MORFOMETRÍA
3. SISTEMA DE DRENAJE O SISTEMA DE CORRIENTESSUPERFICIALES
3.1. Orden de las corrientes de agua: El orden de la cuencaesta dado por el orden del cauce principal
• corrientes de primer orden: pequeños canales que no tienentributrario
• Corrientes de segundo orden: dos corrientes de primer orden seunen
• 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 eficienteque desalojará rápidamente el agua.
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-MORFOMETRÍA
3. SISTEMA DE DRENAJE O SISTEMA DE CORRIENTESSUPERFICIALES
3.2. Relación de bifurcación: es la relación entre el númerode corrientes de cualquier orden u (Nu ) y el número decorrientes en el siguiente orden superior u+1 (N u+1):
= u
u
N Rb
El valor mínimo teóricamente posible para Rb es 2.0. Aunque en larealidad el valor promedio es del orden de 3.5
1+u
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-MORFOMETRÍA
3. SISTEMA DE DRENAJE O SISTEMA DE CORRIENTESSUPERFICIALES
3.3. Densidad de drenaje: es la relación entre la longitudtotal de las corrientes de agua de la cuenca y su área total
km L Dd ==
Cuencas con drenaje pobre: Dd alrededor de 0.5 km/km2;
Cuencas bien drenadas: Dd alrededor de 3.5 km/km2;
m
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-MORFOMETRÍA
3. SISTEMA DE DRENAJE O SISTEMA DE CORRIENTESSUPERFICIALES
3.4. Densidad de corrientes: es la relación entre el númerototal de corrientes en la cuenca y su área total
N D c
c =
Valores altos, cuencas bien drenadas.
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-MORFOMETRÍA
3. SISTEMA DE DRENAJE O SISTEMA DE CORRIENTESSUPERFICIALES
3.4. Sinuosidad de las corrientes de agua: es la relaciónentre la longitud del río principal a lo largo de su cauce y lalongitud del valle medido en línea curva o recta
LS =
Un valor de S menor o igual a 1.25 indica baja sinuosidad. Entre mássinuosos las velocidades en el cauce son menores.
v
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-RELIEVE
II. PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA
. .
L A
DS
c
=
= equ s anc a e curvas e n ve
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
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-RELIEVE
II. PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA
. .dibujar una malla cuadriculada sobre la cuenca)
D L
N S
x
x
x
=
D= equidistancia de curvas de nivel (se recomienda D =100 m)
D L
N S
y
y
y
=
2
y x
c
S S S
+
=
Lx = Longitud de las cuadrículas sobre la cuenca sobre eje X
Nx = Número de intersecciones o tangencias de las curvas de nivel deequidistancia D al eje x
Sx = Pendiente de la cuenca en la dirección X
Sc = Pendiente media de la cuenca
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-RELIEVE
III. PENDIENTE DEL CAUCE
L
H S =
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
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-RELIEVE
III. PENDIENTE DEL CAUCE
eliminar el último 10% (parte plana) y en ese tramo calcular lapendiente del cauce para así eliminar sesgos.
Se sugiere realizar un perfil del cauce (Distancia vs.elevación)
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
Caracterización de relieve según Heras
Pendiente en % Tipo de terreno
2 Llano
5 Suave
10 Accidentado medio
15 Accidentado
25 Fuerte Accidentado
50> 50
EscarpadoMuy escapado
CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA
PARÁMETROS FÍSICOS-RELIEVE
IV. CURVA HIPSÓMETRICA: esta curva es una fotografía delrelieve de la cuenca, la cual representa gráficamente lase evac ones e terreno en unc n e as super c escorrespondientes acumuladas
Dicha curva se construye determinando con un planímetro (oAUTOCAD!) 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/ue os v rt ces y e prome o e esas e evac ones es a e evac n
media
VII. ELEVACIÓN MEDIANA DE LA CUENCA
Corresponde al 50% del area leída en la curva hipsómetrica
¿De¿De quéqué dependedepende elel escurrimientoescurrimientosuperficial?superficial?
• Características fisiográficas de lacuenca
• Textura del suelo• Uso del suelo
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• Condiciones meteorológicas
FactoresFactores FisiográficosFisiográficos queque InfluyenInfluyen enenloslos escurrimientosescurrimientos superficialessuperficiales
• T m ñ f rm l r r n
• Distribución de la red decorrientes
• Pendiente media de la cuenca• endiente de cauce rinci al
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• Almacenamientos naturales oartificiales que amortiguanavenidas
UsoUso deldel SueloSuelo yy susu impactoimpacto en losen losescurrimientosescurrimientos
• La presencia o ausencia decubierta vegetal suelen reducir oincrementar las velocidades conque se mueve el agua en lacuenca
•
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el suelo• Cantidad de agua interceptada
por la vegetación.
TipoTipo dede SueloSuelo
• La textura del suelo influye en lavelocidad de infiltración en elsuelo. Texturas arenosas tienenvelocidades de infiltraciónrápidas. Texturas arcillosasori inan más encharcamientos
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en las cuencas.
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