CUENCAS HIDROGRAFICAS

Ing. Carlos Miguel Torrado C.

Cuenca Hidrogrfica: La porcin de territorio drenada por un nico sistema de drenaje natural. Una cuenca hidrogrfica se define por la seccin del ro al cual se hace referencia y es delimitada por la divisoria de aguas, es la unidad bsica para la planificacin del uso de los recursos naturales.

Cuenca Hidrogrfica: Este es un mbito tridimensional que integra las interacciones entre la cobertura sobre el terreno, las profundidades del suelo y el entorno de la lnea divisoria de las aguas. En la cuenca hidrogrfica se encuentran los recursos naturales y la infraestructura creada por las personas, en las cuales desarrollan sus actividades econmicas y sociales generando diferentes efectos favorables y no favorables para el bienestar humano.

No existe ningn punto de la tierra que no pertenezca a una

cuenca hidrogrfica.

DEFINICIN

a) Por su tamao geogrfico: Las cuencas hidrogrficas pueden ser:

Grandes, Medianas o Pequeas. Los conceptos de pequeas cuencas o micro cuencas, pueden ser muy relativos cuando se desarrollen acciones, se recomienda entonces utilizar criterios conjuntos de comunidades o unidades territoriales manejables desde el punto de vista hidrogrfico.

b) Por su Ecosistema: Segn el medio o el ecosistema en la que se encuentran, establecen una condicin natural, as tenemos:

Cuencas ridas, Cuencas tropicales, Cuencas hmedas y Cuencas fras.

CLASIFICACIN

c) Por su Objetivo: Por su vocacin, capacidad natural de sus recursos, objetivos y caractersticas, las cuencas pueden denominarse:

Hidroenergticas,

Para agua poblacional,

Agua para riego,

Agua para navegacin,

Ganaderas y

De uso mltiple.

d) Por su Relieve: Considerando el relieve y accidentes del terreno, las cuencas pueden denominarse:

Cuencas planas,

Cuencas de alta montaa,

cuencas accidentadas o quebradas.

pomch_san_juan_micay_2011.pdf

Funcin Ecolgica Provee diversidad de sitios y rutas a lo largo de la cual se llevan a

cabo interacciones entre las caractersticas de calidad fsica y qumica del agua.

Provee de hbitat para la flora y fauna que constituyen los elementos biolgicos del ecosistema y tienen interacciones entre las caractersticas fsicas y biolgicas del agua.

Funcin Hidrolgica

Captacin de agua de las diferentes fuentes de precipitacin para formar el escurrimiento de manantiales, ros y arroyos.

Almacenamiento del agua en sus diferentes formas y tiempos de duracin.

Descarga del agua como escurrimiento. Funcin Socioeconmica

Suministra recursos naturales para el desarrollo de actividades productivas que dan sustento a la poblacin.

Provee de un espacio para el desarrollo social y cultural de la sociedad.

Para comprender el porqu la cuenca hidrogrfica es un sistema, es necesario explicar que:

a) En la cuenca hidrogrfica existen entradas y salidas, por ejemplo, el ciclo hidrolgico permite cuantificar que a la cuenca ingresa una cantidad de agua, por medio de la precipitacin y otras formas; y luego existe una cantidad que sale de la cuenca, por medio de su ro principal en las desembocaduras o por el uso que adquiera el agua.

b) En la cuenca hidrogrfica se producen interacciones entre sus elementos, por ejemplo, si se deforesta irracionalmente en la parte alta, es posible que en pocas lluviosas se produzcan inundaciones en las partes bajas.

c) En la cuenca hidrogrfica existen interrelaciones, por ejemplo, la degradacin de un recurso como el agua, est en relacin con la falta de educacin ambiental, con la falta de aplicacin de leyes, con las tecnologas inapropiadas, etc.

LA CUENCA HIDROGRAFICA COMO SISTEMA

El sistema de la cuenca hidrogrfica, a su vez est integrado por los subsistemas siguientes:

a) Biolgico, que integran esencialmente la flora y la fauna, y los

elementos cultivados por el hombre. b) Fsico, integrado por el suelo, subsuelo, geologa, recursos

hdricos y clima (temperatura, radiacin, evaporacin entre otros). c) Econmico, integrado por todas las actividades productivas que

realiza el hombre, en agricultura, recursos naturales, ganadera, industria, servicios (caminos, carreteras, energa, asentamientos y ciudades).

d) Social, integrado por los elementos demogrficos,

institucionales, tenencia de la tierra, salud, educacin, vivienda, culturales, organizacionales, polticos, y legal.

Los elementos que integran los subsistemas variarn de acuerdo

al medio en el que se ubique la cuenca y al nivel de intervencin del factor humano.

El Rio Principal: La eleccin del ro principal es arbitraria, pues se

pueden seguir distintos criterios para su eleccin (el curso fluvial ms largo, el de mayor caudal medio, el de mayor caudal mximo, el de mayor superficie de cuenca, etc.). El ro principal tiene un curso, que es la distancia entre su naciente y su desembocadura. En el curso de un ro distinguimos tres partes:

-El curso superior, ubicado en lo ms elevado del relieve, en donde

la erosin de las aguas del ro es vertical. Su resultado: la profundizacin del cauce.

-El curso medio, en donde el ro empieza a zigzaguear,

ensanchando el valle. -El curso inferior, situado en las partes ms bajas de la cuenca. All,

el caudal del ro pierde fuerza y los materiales slidos que lleva se sedimentan, formando las llanuras aluviales o valles.

ELEMENTOS DE LA CUENCA

Otros trminos importantes a distinguir en un ro son: Cauce o lecho. Conducto descubierto o acequia por donde

corren las aguas para riegos u otros usos.

Margen derecha. Si nos imaginamos parados en el medio del ro, mirando hacia donde corre el ro, la margen derecha es la que se encuentra a nuestra derecha.

Margen izquierda. Si nos imaginamos parados en el medio del ro, mirando hacia donde corre el ro, la margen izquierda es la que se encuentra a nuestra izquierda.

Aguas abajo. Con relacin a una seccin de un curso de

agua, se dice que un punto esta aguas abajo, si se sita despus de la seccin considerada, avanzando en el sentido de la corriente.

Aguas arriba. Es el contrario de la definicin anterior.

-Los Afluentes: Son los ros secundarios que desaguan en el ro principal. Cada afluente tiene su respectiva cuenca, denominada sub-cuenca, tambin llamado tributario, que no desemboca en el mar sino en otro ro ms importante con el cual se une en un lugar llamado confluencia.

-Divisoria De Aguas: El divortium acuarum o lnea de las altas cumbres, que separa a las cuencas vecinas. Es la divisoria de aguas, utilizada como lmite entre dos espacios geogrficos. -El Relieve De La Cuenca: El relieve de la cuenca es variado. Est formado por las montaas y sus flancos; por las quebradas, valles y mesetas.

La cuenca constituye la principal unidad territorial donde el agua, proveniente

del ciclo hidrolgico, es captada, almacenada, y disponible como oferta de agua.

Con frecuencia las cuencas hidrogrficas poseen no solo integridad edafo-

bigena e hidro-climtica sino que, adems, ostentan identidad cultural y socioeconmica, dada por la misma historia del uso de los recursos naturales. En el mbito de una cuenca se produce una estrecha interdependencia entre los sistemas bio-fsicos y el sistema socio-econmico, formado por los habitantes de las cuencas, lo cual genera la necesidad de establecer mecanismos de gobernabilidad.

Por esta razn, la cuenca hidrogrfica puede ser una adecuada unidad para la

gestin ambiental, a condicin de que se logren compatibilizar los intereses de los habitantes de sus diferentes zonas funcionales y las actividades productivas de las mismas.

El proceso de implementacin de las polticas pblicas que garanticen la conservacin de los recursos y el mejoramiento de las condiciones de vida de la poblacin en las cuencas hdricas, es la gestin ambiental.

LA CUENCA COMO UNIDAD DE GESTIN AMBIENTAL

Es el continuo estudio, para satisfacer las necesidades biolgicas, psicolgicas y sociales de los seres humanos, de modo que sea compatible con las caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas del mismo y que no altere sustancialmente la calidad del ambiente natural y los ciclos naturales que all se realizan.

Es la gestin que las personas realizan a nivel de la cuenca para aprovechar, proteger y conservar los recursos naturales que le ofrece dicha cuenca, con el fin de obtener una produccin ptima y sostenida para lograr una calidad de vida acorde a sus necesidades.

Son las diferentes acciones que se realizan, en una determinada cuenca, para hacer un uso racional y sostenible de los diferentes recursos que se encuentran en ella, tomando en consideracin el potencial-vocacin de la cuenca y las actividades e intereses de las comunidades y sectores que habitan e interactan en la referida cuenca.

DIFERENTES CONCEPTOS DE MANEJO DE CUENCAS

La regulacin del agua en cuanto a su caudal, curso regular y pureza constituye un amplio campo en el cual los gobiernos pueden efectuar cosas prodigiosas. Si en la mayora de los pases del mundo aquellos no han hecho mucho se debe a la falta de comprensin por parte tanto de los tcnicos como de los profanos de la necesidad de hacerlo y tambin a la imposibilidad de conceder los fondos necesarios.

El agua de que tiene necesidad el hombre proviene de las cuencas

hidrogrficas o colectoras y de ello, por tal razn, se deriva lgicamente el concepto de ordenacin de dichas cuencas que no es sino una parte ms de toda buena planificacin del aprovechamiento de la tierra.

La planificacin premeditada del aprovechamiento de la tierra, sean

cualesquiera los objetivos que se persigan, constituye una necesidad de los tiempos modernos. Aqulla es esencial para el desarrollo de las grandes cuencas fluviales o de vastas regiones naturales.

ORDENACION DE CUENCAS HIDROGRAFICAS

Una cuenca hidrogrfica se puede decir que est compuesta por determinadas partes, segn el criterio que se utilice, por ejemplo: Criterio 1. Altitud: Si el criterio utilizado es la altura, se podran distinguir las siguientes partes: Parte alta, Parte media y Parte baja, En funcin de los rangos de altura que tenga la cuenca. Si la diferencia de altura es significativa y vara de 0 a 2,500 msnm, es factible diferenciar las tres partes, si esta diferencia es menor, por ejemplo de 0 a 1000 msnm, posiblemente slo se distingan dos partes, y si la cuenca es casi plana ser menos probable establecer partes. Generalmente este criterio de la altura, se relaciona con el clima y puede ser una forma de establecer las partes de una cuenca.

PARTES DE UNA CUENCA

Parte alta; Predomina el fenmeno de la socavacin. Es decir que hay aportacin de material terreo hacia las partes bajas de la cuenca, visiblemente se ven trazas de erosin Parte media; Hay medianamente un equilibrio entre el material slido que llega trado por la corriente y el material que sale. Visiblemente no hay erosin. Parte baja; Es la parte de la cuenca hidrogrfica en la cual el material extrado de la parte alta se deposita.

Criterio 2. Topografa: Otro criterio muy similar al anterior es la relacin con el relieve y la forma del terreno, estableciendo lo siguiente:

Las partes accidentadas forman las montaas y laderas, Las partes onduladas y planas, forman los valles; y Finalmente otra parte es la zona por donde discurre el ro principal y sus afluentes, a esta se le denomina cauce.

Criterio 3. Drenaje superficial: La cuenca hidrogrfica puede dividirse en espacios definidos por la relacin entre el drenaje superficial y la importancia que tiene con el curso principal.

El trazo de la red hdrica es fundamental para delimitar los espacios en que se puede dividir la cuenca. A un curso principal llega un afluente secundario, este comprende una subcuenca.

Luego al curso principal de una subcuenca, llega un afluente terciario, este comprende una microcuenca, adems estn las quebradas que son cauces menores.

Orden de la cuenca, es un numero que refleja el grado de ramificacin de la red de drenaje. La clasificacin de los cauces de una cuenca se realiza a travs de las siguientes premisas:

Los cauces de primer orden son los que no tienen tributarios.

Los cauces de segundo orden se forman en la unin de dos cauces de dos cauces de primer orden y, en general, los cauces de orden n se forman cuando dos cauces de orden n-1 se unen.

Cuando un cauce se une con un cauce de orden mayor, el canal resultante hacia aguas abajo retiene el mayor de los ordenes.

El orden de la cuenca es el mismo del su cauce principal a la salida.

Mtodo para designar el orden de las corrientes de un ro.

Numero orden del ro

CARACTERISTICAS MORFOMETRICAS Y FISIOGRAFICAS DE LA CUENCA

REA (A). Es la magnitud ms importante que define la cuenca. Delimita el volumen total de agua que la cuenca recibe en cada.

PERIMETRO (P). Es la longitud del lmite exterior de la cuenca y depende de la

superficie y la forma de la cuenca. PARAMETROS ASOCIADOS A LA LONGITUD LONGITUD DE LA CUENCA. Es la longitud de una lnea recta con direccin

paralela al cauce principal. LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL. Es la distancia entre la desembocadura y

el nacimiento. LONGITUD MXIMA (LM) O RECORRIDO PRINCIPAL DE LA CUENCA. Es la

distancia entre el punto de desage y el punto ms alejado de la cuenca siguiendo la direccin de drenaje. El recorrido principal, es la mxima distancia recorrida por el flujo de agua dentro de la cuenca.

REA DE LA CUENCA

El rea de la Cuenca puede ser generada en forma automtica por el

W.M.S., ArGis mediante el uso de AutoCad.

La sub-cuencas las definen puntos de control

EST. 1

S1

S2

S3 S4

S5

S1 9.0

S2 16.9

S3 22.1

S4 107.2

S5 125.8

TOTAL 281.0

Area

(Km2)Cuenca

EST. 2

RESERVORIO

EST. 4

EST. 5

TUNEL BY PASS

Movimiento Conservacionista Americano TVA

NOMBRE AREA Km2

Microcuenca 100

ORGANIZACIN DE LAS N.U. PARA LA AGRICULTURA FAO

Cuencas Pequeas 10000Ha

Criterios cartogrficos para delimitar unidades hidrogrficas,

se tendr en cuenta con los conceptos bsicos de cuencas, as como sus tipos y caractersticas.

El proceso de delimitacin, es vlido si se utiliza tanto en el mtodo tradicional delimitacin sobre cartas topogrficas-, as como en el mtodo digital con ingreso directo sobre la pantalla de un ordenador, utilizando algn software SIG como herramienta de digitalizacin.

Para la delimitacin de las unidades hidrogrficas, se consideran las siguientes reglas prcticas:

Primera: Se identifica la red de drenaje o corrientes superficiales, y se realiza un esbozo muy general de la posible delimitacin.

PROCEDIMIENTO PARA LA DELIMITACIN DE LAS UNIDADES HIDROGRFICAS

Figura 1. Se identifica la red de drenaje o corrientes superficiales

Figura 2. Se realiza un esbozo muy general de la posible delimitacin

La divisoria corta perpendicularmente a las curvas de nivel

Segunda: Invariablemente, la divisoria corta perpendicularmente a las curvas de nivel y pasa, estrictamente posible, por los puntos de mayor nivel topogrfico. (Ver figura 3)

La divisoria corta a las curvas de nivel por su parte convexa, tal como muestra las flechas negras.

Tercera: Cuando la divisoria va aumentando su altitud, corta a las curvas de nivel por su parte convexa.

La divisoria corta a las curvas de nivel por su parte cncava, tal como muestra las flechas negras.

Cuarta: Cuando la altitud de la divisoria va decreciendo, corta a las curvas de nivel por la parte cncava.

La divisoria no debe cortar ningn flujo de agua natural, excepto en el punto de salida de la cuenca.

Quinta: Como comprobacin, la divisoria nunca corta una quebrada o ro, sea que ste haya sido graficado o no en el mapa, excepto en el punto de inters de la cuenca (salida). (Ver figura 6)

LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL

L1

S1

S2

S3

L2

L3

S4

S5

L4

L5

S5 10.82 10.82 S4 12.07 22.89 S3 5.20 28.09 S2 7.72 35.81 S1 4.45 40.26

Sub-cuenca Longitud

(Km)

Longitud Acumulada

(Km)

La longitud puede calcularse por medio electrnicos para

mayor precisin .

Es la configuracin geomtrica de la cuenca tal como est proyectada sobre el plano horizontal. La forma incide en el tiempo de respuesta de la cuenca, es decir, al tiempo de recorrido de las aguas a travs de la red de drenaje, y, por consiguiente, a la forma del hidrgrafa resultante de una lluvia dada.

Para determinar la forma de una cuenca se utilizan varios ndices asociados a la relacin rea-permetro. Siendo los mas comunes:

Factor de forma (Ff)

ndice o coeficiente de compacidad (Kc)

PARAMETROS DE FORMA

Factor de forma (Ff) Conocido como de gravelius, como el cociente entre la superficie de la cuenca y el cuadrado de su longitud (Una cuenca con un factor de forma bajo esta menos sujeta crecidas que una de misma rea y mayor factor de forma):

Donde L es el recorrido principal de la cuenca, B es el ancho medio es de la

divisin del rea de la cuenca entre la longitud del cauce principal y A es el rea de la cuenca. B= A/L

ndice o coeficiente de compacidad (Kc). Se debe a Gravelius y es la relacin entre el permetro de la cuenca y el permetro de un crculo de igual rea que la cuenca, a travs de la siguiente expresin:

Donde P es el permetro de la cuenca y A es el rea.

Cuanto mas irregular sea la cuenca, mayor ser su coeficiente de compacidad. Una cuenca circular tendr un coeficiente de compacidad mnimo, igual a 1.

Kc NOMBRE

1.00 1.25 Redonda Oval redonda

1.26 1.50 Oval Redonda Oval Oblonga

1.51 1-75 Oval Oblonga Rectangular Oblonga

Ejercicio:

A=58.45Km2

L=24,54Km

P=45,02

Ff?

Kc?