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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ZITÁCUARO CARRERA: INGENIERÍA CIVIL

MATERIA: HIDROLOGÍA SUPERFICIAL

DELIMITACION DE LA CUENCA DEL RÍO TENGUEO PRESENTA: BERNAL MARTINEZ JUAN LUIS GONZALEZ GUZMAN ALFREDO PIÑON SOTO ALDO RAUL SARABIA PÉREZ MARIPAZ

ASESOR: ING. J. IVANN CONTRERAS AVILA

H. ZITACUARO MICH; 26 DE FEBRERO DE 2019

Contenido INTRODUCCIÓN ..............................................................................................................................................1 CAPÍTULO I. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN. .......................................................................2 1.1

ANTECEDENTES ............................................................................................................................2

1.2

OBJETIVOS ......................................................................................................................................5

CAPÍTULO II. ESTADO DEL ARTE. ............................................................................................................6 2.1 CUENCA Y TIPOS DE CUENCAS. ....................................................................................................6 2.1.1 CUENCA HIDROLÓGICA. ...........................................................................................................6 2.1.2 CUENCA HIDROGRÁFICA. .........................................................................................................6 2.2 CARACTERÍSTICAS DE LAS CUENCAS Y LOS CAUCES. .......................................................7 2.3 PARTES DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA. ..................................................................................9 2.4 CLASIFICACIÓN DE LAS CUENCAS POR SU FORMA DE DESCARGA. ............................ 10 2.5 DELIMITACION DE UNA CUENCA. ............................................................................................... 10 2.6 MORFOMETRÍA DE LA CUENCA. ................................................................................................. 11 2.6.1 PARÁMETROS DE FORMA. .................................................................................................... 12 2.6.2 PARÁMETROS DE RELIEVE. .................................................................................................. 15 2.6.3 PARÁMETROS DE LA RED DE DRENAJE. ......................................................................... 17 CAPÍTULO III. GENERALIDADES SOBRE LA CUENCA Y PROCEDIMIENTO DE INVESTIGACIÓN. ......................................................................................................................................... 24 3.1 DESCRIPCION DE LA ZONA DE ESTUDIO................................................................................. 24 3.1.1. UBICACIÓN ................................................................................................................................ 24 3.1.2. CLIMA .......................................................................................................................................... 24 3.2 METODOLOGÍA ................................................................................................................................. 25 3.2.1. DELIMITACIÓN DE LA CUENCA ........................................................................................... 25 3.2.2. DETERMINACION DEL ÁREA, PERÍMETRO, CAUCE PRINCIPAL, ORDEN DE CORRIENTE. ......................................................................................................................................... 25 3.2.3. CÁLCULO DE LOS PARÁMETROS DE FORMA. .............................................................. 26 RESULTADOS .............................................................................................................................................. 28 CONCLUSIONES .......................................................................................................................................... 30 RECOMENDACIONES ................................................................................................................................ 31 BIBLIOGRAFÍA Y FUENTES CONSULTADAS ...................................................................................... 32

DESCRIPCIÓN El objeto de estudio del presente trabajo es delimitar una cuenca en el río el carrizal para obtener las características de la misma y reconocer el tipo de cuenca. COMPETENCIAS • Capacidad crítica y autocrítica • Trabajo en equipo • Habilidades interpersonales • Capacidad de trabajar en equipo interdisciplinario • Capacidad de comunicarse con profesionales de otras áreas • Apreciación de la diversidad y multiculturalidad • Habilidad para trabajar en un ambiente laboral • Compromiso ético. •Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica • Habilidades de investigación • Capacidad de aprender • Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones • Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad)

INTRODUCCIÓN Las cuencas hidrográficas representan divisiones naturales del paisaje, también funcionan como fronteras naturales de territorios para separar asentamientos territoriales tales como países y regiones administrativas las cuales albergan una gran variedad de fauna y flora. Dentro de ellas se presentan actividades que ofrecen numerosos servicios a la sociedad, como el suministro de agua dulce para uso doméstico, agrícola e industrial, estas dependen mucho de los caudales que se producen y regulan en las cuencas. Siendo el agua para uso agrícola la principal función de las cuencas hidrográficas respecto a su rol en una sociedad Las cuencas hidrográficas son idóneas para la planeación y gestión de los recursos naturales. Pero la obtención de la condición de las cuencas no es simple; los datos muy seguido son limitados. Las cuencas requieren el establecimiento de una escala geográfica adecuada para analizar la información disponible, con la finalidad de establecer parámetros mas acercados a la realidad. En el presente trabajo se tiene como finalidad analizar la cuenca del rio Tengueo a través de lo estudiado en clase, delimitar la cuenca, encontrar el cauce principal y posteriormente, encontrar los parámetros morfométricos y así encontrar las principales características de la cuenca de dicho río.

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CAPÍTULO I. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN. 1.1 ANTECEDENTES Según lo narran historiadores y geólogos, la cuenca de México era espectacular. Uno puede imaginarse a los españoles verla y maravillarse con su extensión y belleza. De aquella época a la fecha lo único que queda son pequeños lagos y demasiados asentamientos humanos. Además, algunos de los ríos que la proveían de agua son utilizados como contenedores de aguas negras y los problemas de hundimiento de la gran ciudad son algo común. El altiplano donde se localiza la cuenca de México esta escudado por cadenas montañosas, la Sierra Nevada que se ubica al este, la Sierra de las Cruces en el oeste y la sierra de del Chichinautzin en el sur. La cuenca de México originalmente fue una cuenca endorreica, es decir, no tenía salidas hacia el mar y toda la lluvia que se precipitaba generaba escurrimientos, por lo que se creó un gran lago. En el siglo XV, en una parte central de la cuenca había topográficamente zonas como islas en donde se asentaba la población azteca. Además, debido al albarradón de Nezahualcóyotl, quedo dividida en el lado de México y el lago de Xochimilco. Los albarradones son obras hidráulicas que permitían controlar el paso del agua de los lagos y evitar inundaciones.

Imagen 1. Cuenca de México. Fuente: Fundación UNAM

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Durante la Conquista, el agua de ambos lagos disminuía por los asentamientos humanos y la deforestación de la cuenca. Se construyó el Albarradón de San Lázaro y esto formó un semicírculo que rodeaba la ciudad por el lado oriente. En esta época empezaron las obras de desagüe de la Ciudad de México. A pesar de ser una cuenca endorreica, fue disminuyendo por causas naturales como la erupción de la Sierra Chichinautzin que ocasionó fracturas sobre las que empezaba a filtrarse el agua hacia el sur. Además, algunos efectos macrosísmicos permitieron que se filtrara agua y el lago se fue extendiendo hacia el norte. “Una ventaja de la Cuenca de México es que, a diferencia de otras grandes ciudades del mundo, no tiene un cauce de un río de gran flujo que le sirva de soporte hídrico. En cambio, tiene una arcilla lacustre que se generó por este proceso endorreico, que formó ese lago original y que al irse desecando formó un área lacustre”, explicó el maestro Cuauhtémoc Torres Ruata, del Instituto de Geografía de la UNAM. Hoy, en ausencia de un gran cauce se tienen una serie de ríos que bajan de la Sierra Nevada, como el Río de la Compañía y el Río de los Remedios, además hay otros que drenan las sierras de las Cruces de Monte Alto y Monte Bajo, como el Río Magdalena y el Río de La Piedad, que son conductores de aguas negras, y el Río de la Concepción, que originalmente proveyó de agua al Lago de Zumpango.

Imagen 2. La cuenca de ayer y la cuenca de hoy. Fuente: Fundación UNAM

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Las primeras inundaciones de lo que hoy es la Ciudad de México fueron producto del desnivel de los lagos que existían en ese momento. El Albarradón de Nezahualcóyotl, al oriente de la ciudad, fue la solución, pues dividió al Lago de Xochimilco en dos. El del lado occidental recibió el nombre de Lago de México. Para el siglo XV la Cuenca estaba dividida en seis lagos: el de Texcoco, el de Chalco, el de Xochimilco, el de Xaltocán, el de San Cristóbal y el de Zumpango. Los mexicas se asentaron en una parte del Lago de Texcoco y la ciudad que habitaban era prácticamente una isla artificial, cuya desventaja más visible eran las inundaciones que se producían. A principios del siglo XX se terminó de construir el gran canal de desagüe y en la década de 1960 inició la construcción del drenaje profundo para ir sacando las aguas negras de la Ciudad de México. LA CUENCA DEL VALLE DE MÉXICO Gran extensión La Cuenca de México tiene más de 9 mil kilómetros cuadrados. Sus fuentes de recarga del agua subterránea son las precipitaciones pluviales y el hielo que se genera en las montañas. Una ciudad que se hunde La extracción inadecuada del agua subterránea provocó el hundimiento del suelo y la dislocación del drenaje urbano. Con grandes obras ingenieriles se han controlado estas problemáticas. Cambio de hábitat La cuenca estaba integrada por varios lagos. El agua que le llegaba provenía de los ríos que descienden de las montañas que la rodean, algunos de éstos hoy son ocupados para aguas negras.

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1.2 OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Delimitar la cuenca y parámetros morfométricos del río El Carrizal. OBJETIVOS ESPECIFICOS  Delimitar la cuenca.  Encontrar el cauce principal.  Determinar parámetros morfométricos de la cuenca.  Determinar características de la cuenca.

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CAPÍTULO II. ESTADO DEL ARTE. 2.1 CUENCA Y TIPOS DE CUENCAS. Una cuenca es una zona de la superficie terrestre en donde (si fuera permeable) las gotas de lluvia que caen sobre ella tienden a ser drenadas por el mismo sistema de corrientes hacia un mismo punto de salida. Los tipos de cuencas son: 2.1.1 CUENCA HIDROLÓGICA. La cuenca hidrológica es la unidad territorial básica en donde son estudiados los procesos del ciclo hidrológico. Son las unidades terrestres que mejor expresan las relaciones funcionales entre procesos físico-biológicos y climáticos, así como también con procesos económico-productivos y sociales. La cuenca es un espacio común que comparten animales, plantas, el hombre y la ocurrencia de fenómenos naturales y su interacción es estudiada en la gestión de cuencas. 2.1.2 CUENCA HIDROGRÁFICA. Una cuenca hidrográfica es definida como la totalidad del área drenada por una corriente o sistema interconectado de cauces, de tal forma que todo el escurrimiento originado por esta área es descargado por una única salida. A una cuenca se le considera como un sistema natural que depende principalmente de su topografía, siendo su forma muy irregular. La delimitación de una cuenca se conoce como “parteaguas” o línea divisoria, la cual representa el conjunto de puntos de mayor elevación donde a partir de ellos el agua escurre hacia una u otra cuenca. Para la representación correcta del parteaguas se deben tomar en cuenta los siguientes aspectos:  El parteaguas pasará siempre por los puntos de mayor elevación topográfica, cortando perpendicularmente las curvas de nivel.  La línea del parteaguas debe pasar por la parte convexa de las curvas de nivel cuando se va aumentando de nivel el terreno y por la parte cóncava cuando descienden las curvas de nivel.  La línea del parteaguas nunca debe cruzar por una corriente, salvo en el punto de salida de la cuenca.

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2.2 CARACTERÍSTICAS DE LAS CUENCAS Y LOS CAUCES. El ciclo hidrológico, visto a nivel de una cuenca, se puede esquematizar como un estímulo, constituido por la precipitación, al que la cuenca responde mediante el escurrimiento en su salida. Entre el estímulo y la respuesta ocurren varios fenómenos que condicionan la relación entre uno y otra, y que están controlados por las características geomorfológicas de la cuenca y su urbanización. Dichas características se clasifican en dos tipos, según la manera en que controlan los fenómenos mencionados: las que condicionan el volumen de escurrimiento, como el área de la cuenca y el tipo de suelo, y las que condicionan la velocidad de respuesta, como son el orden de corrientes, pendiente de la cuenca y los cauces, etc. A continuación, se describen las características de la cuenca y los cauces de mayor importancia por sus efectos en la relación precipitación-escurrimiento.  El parteaguas es una línea imaginaria formada por los puntos de mayor nivel topográfico y que separa la cuenca de las cuencas vecinas (véase imagen 3).  El área de la cuenca se define como la superficie, en proyección horizontal, delimitada por el parteaguas (véase imagen 3).

Imagen 3. Fuente: Fundamentos de hidrología de superficie. Aparicio Mijares, Francisco Javier.

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 La corriente principal de una cuenca es la corriente que pasa por la salida de la misma. Nótese que esta definición se aplica solamente a las cuencas exorreicas. Las demás corrientes de una cuenca de este tipo se denominan corrientes tributarias. Todo punto de cualquier corriente tiene una cuenca de aportación, toda cuenca tiene una y sólo una corriente principal. Las cuencas correspondientes a las corrientes tributarias o a los puntos de salida se llaman cuencas tributarias o subcuencas. Entre más corrientes tributarias tenga una cuenca, es decir, entre mayor sea el grado de bifurcación de su sistema de drenaje, más rápida será su respuesta a la precipitación. Por ello, se han propuesto un cierto número de indicadores de dicho grado de bifurcación, algunos de los cuales son los siguientes:  El orden de corrientes se determina como se muestra en la figura 4. Una corriente de orden 1 es un tributario sin ramificaciones, una de orden 2 tiene sólo tributarios de primer orden, etc. Dos corrientes de orden 1 forman una de orden 2, dos corrientes de orden 3 forman una de orden 4, etc., pero, por ejemplo, una corriente de orden 2 y una de orden 3 forman otra de orden 3. El orden de una cuenca es el mismo que el de la corriente principal en su salida; así, por ejemplo, el orden de la cuenca de la figura 4 es 4. Nótese que el orden de una cuenca depende en mucho de la escala del plano utilizado para su determinación; en este sentido, las comparaciones entre una cuenca y otra deben hacerse con cuidado, especialmente cuando los planos correspondientes no están a la misma escala o están editados por diferentes organismos.

Imagen 4. Fuente: Fundamentos de hidrología de superficie. Aparicio Mijares, Francisco Javier.

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2.3 PARTES DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA. Utilizando el criterio de altura, las partes de la cuenca hidrográfica son: parte alta, media y baja. La parte alta suele estar relacionada con procesos erosivos y de degradación de suelos, pues corresponde a las zonas de mayor pendiente en una cuenca. En la parte media se suelen presentar procesos de transporte y depósito de sedimentos, dependiendo de la variación de pendientes. En esta zona suelen encontrarse algunos asentamientos urbanos y zonas de producción agropecuaria. En la parte baja de una cuenca suelen tenerse asentamientos urbanos más desarrollados, industria diversa y zonas agrícolas tecnificadas, sin embargo, es en esta zona de las cuencas donde se dan procesos de depósito de sedimentos y se presentan áreas inundables, de manera natural.

Imagen 5. Partes de la cuenca hidrográfica.

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2.4 CLASIFICACIÓN DE LAS CUENCAS POR SU FORMA DE DESCARGA. Cuencas endorreicas: son aquellas que las aguas no llegan al mar, que tienen como resultado la formación de sistemas de agua estancada (como lagos o lagunas). Cuencas exorreicas: son aquellas que drenan sus aguas al mar o al océano y que por lo tanto no quedan encerradas entre los diferentes conjuntos de montañas. Cuencas arreicas: son aquellas en que las aguas se evaporan o se filtran en el terreno antes de encauzarse en una red de drenaje. Los arroyos, aguadas y cañadones de la meseta patagónica central pertenecen a este tipo, ya que no desaguan en ningún río u otro cuerpo hidrográfico de importancia. También son frecuentes en áreas del desierto del Sahara y en muchas otras partes.

Imagen 6. Clasificación de las cuencas según su descarga. Fuente: Fundamentos de hidrología de superficie. Aparicio Mijares, Francisco Javier.

2.5 DELIMITACION DE UNA CUENCA. Consiste en definir la línea divisoria de las aguas, que es una línea curva cerrada que parte y llega al punto de captación o salida mediante la unión de todos los puntos altos e interceptando en forma perpendicular a todas las curvas de altitudes del plano o carta topográfica, por cuya razón a dicha línea divisoria también se le conoce con el nombre de línea neutra de flujo. La longitud de la línea divisoria es el perímetro de la cuenca y la

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superficie que encierra dicha curva es el área proyectada de la cuenca sobre un plano horizontal. La cuenca hidrográfica se puede delimitar por medio de una carta topográfica, que tenga suficiente detalle de relieve del terreno. Entre las escalas más comunes se tienen, 1:25 000 y 1:50 000, aunque para fines de diseño e intervención, las escalas más recomendables pueden ser 1:10 000 o 1:5 000; el tamaño y complejidad del relieve de la cuenca indicarán tomar en cuenta la escala más apropiada. Terrenos planos requieren más detalle de las curvas de nivel y la escala será mayor, por los contrarios terrenos muy accidentados requerirán menor detalle de curvas a nivel y la escala podría ser menor. 2.6 MORFOMETRÍA DE LA CUENCA. Morfometría: es una herramienta que permite abstraer la forma de los organismos mediante el uso de “marcas o puntos”, donde la información sobre el tamaño, la posición y la orientación se ajustan para obtener la información de la “forma” en un contexto matemáticamente analizable. Las características físicas de una cuenca tienen una relación estrecha con el comportamiento de los caudales que transitan por ella; sin embargo, la poca información cartográfica de la que se dispone, hace que el encontrar esa relación no sea fácil y que por lo tanto su uso en estudios hidrológicos sea limitado, por otra parte no se puede garantizar que toda la información morfométrica de las cuencas utilizadas para el estudio se pueda obtener en una misma escala, lo cual aumenta el grado de incertidumbre sobre la confiabilidad de los parámetros (UNAL, 1997). La morfometría de una cuenca puede ser determinada a partir de tres tipos de parámetros: de forma, de relieve y de la red de drenaje. Los parámetros más importantes a evaluar en una caracterización morfométrica son:  Parámetros de forma: área, perímetro, coeficiente de compacidad, relación de elongación, factor de forma y centro de gravedad.  Parámetros de relieve: pendiente y elevación media de la cuenca, curva hipsométrica.

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 Parámetros de la red de drenaje: índices de Horton, longitud y pendiente media del cauce principal y tiempo de concentración. 2.6.1 PARÁMETROS DE FORMA. Área de la cuenca El área de la cuenca es la proyección de la superficie horizontal de una cuenca, la cual está delimitada por el parteaguas. Las unidades manejadas usualmente son kilómetros (km2) y hectáreas (ha). Este parámetro influye de manera importante en la respuesta hidrológica de la cuenca. Mientras que, en una cuenca pequeña, la rapidez y magnitud de las avenidas depende principalmente de la topografía y la cobertura vegetal, en las cuencas grandes se presenta un efecto de acumulación del agua en el sistema de cauces, lo que retarda la respuesta de la cuenca. Por tanto, una cuenca pequeña responderá inmediatamente ante el estímulo de la precipitación y una cuenca grande lo hará más lentamente. De acuerdo a la clasificación consensada por el Instituto Nacional de Ecología (INE), la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) y el Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI), establece que:

TABLA 1. CLASIFICACION DE LAS CUENCAS SEGÚN SU TAMAÑO EN Km 2. Fuente: Apuntes del curso de Hidrología superficial 2019. Ing. J.Ivann Contreras Avila.

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Perímetro de la cuenca El perímetro de la cuenca es el contorno del parteaguas, comúnmente expresado en kilómetros (km). Coeficiente de Compacidad “Cc” Este coeficiente, también llamado “Índice de Gravelius”, calcula el grado de deformación de una cuenca respecto a un círculo que tenga la misma área que la cuenca estudiada. La fórmula se define como:

𝑃 𝑃𝑐

Cc=

0.282𝑃 √𝐴

=

Donde: Cc: coeficiente de compacidad (adimensional) P: perímetro de la cuenca en estudio (km) Pc: perímetro de un círculo de igual área que la cuenca en estudio (km) Este coeficiente fue planteado para conocer la influencia de la forma respecto a la respuesta hidrológica de una cuenca. Cuanto más cercano sea el coeficiente “Cc” al valor de la unidad (1), significará que se acerca más a la forma de un círculo. Cuanto más grande que la unidad, más deformación presentará la cuenca. Esta relación sucede debido a que entre más deformada se encuentre la cuenca, ésta tendrá un mayor perímetro, respecto a la de un círculo de igual área. Las formas de la cuenca propuestas por Campos (1992) se dividen en 3 clases distintas, clasificadas de la siguiente manera: Tabla 2. formas de la cuenca según su Cc. Fuente: Apuntes del curso de Hidrología superficial 2019. Ing. J.Ivann Contreras Avila

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Relación de elongación “Re” Este parámetro relaciona el diámetro de un círculo de igual área que la cuenca en estudio y la longitud máxima que alcanza la cuenca, esta relación fue propuesta por Shumm (1956), de acuerdo a:

(1.128)√𝐴 𝑅𝑒 = 𝐿𝑐 Donde: Re: relación de elongación (adimensional) Lc: longitud del cauce principal de la cuenca en estudio (km) De acuerdo a Gonzalez (2004), los valores cercanos a la unidad implican que la forma de la cuenca es redondeada y cuanto más pequeños que la unidad sean, la cuenca será más alargada. Factor de forma “F” Este factor fue propuesto por Horton (1945), el cual relaciona el área de la cuenca y la longitud de esta. Cuando se obtienen valores inferiores a la unidad, las cuencas en estudio serán de tipo alargadas, mientras que aquellos valores cercanos a la unidad serán cuencas de tipo redondeado. Su cálculo se realiza con la fórmula:

𝐴 𝐹= 2 𝐿 Donde: F: factor de forma (adimensional) A: área de la cuenca (km2) L: longitud de la cuenca (km)

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Centro de gravedad “Cg” En hidrología, el centro de gravedad es el punto donde es aplicado el resultante de alguna componente del ciclo hidrológico (la lluvia principalmente), las cuales actúan sobre el total del área de la cuenca, de tal forma que esta resultante se considera como si estuviese aplicada uniformemente sobre toda el área que constituye a la cuenca. En otras ocasiones sirve para la creación de estaciones meteorológicas ficticias, transportando la información ponderada de las estaciones reales cercanas, al centro de gravedad de la cuenca en estudio. 2.6.2 PARÁMETROS DE RELIEVE. Pendiente media de la cuenca “J” De acuerdo a Navarrete (2004), a mayor pendiente en la cuenca, le corresponderá una menor duración del tiempo que tarda en concentrarse el agua que escurre por las corrientes de una cuenca, desde toda la red de drenaje y afluentes del cauce principal. La pendiente media es uno de los principales parámetros que caracterizan el relieve de una cuenca, pues permiten realizar comparaciones entre distintas cuencas para observar fenómenos erosivos que se manifiestan en su superficie. La fórmula para calcular la pendiente media de una cuenca es:

Donde: J: pendiente media de la cuenca (%) ∑𝐿𝑖: suma de las longitudes de las curvas de nivel (km) E: equidistancia entre curvas de desnivel (km) A: área de la cuenca (km2)

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Elevación media de la cuenca “E” Este es un factor relacionado directamente con la respuesta de hidrológica de la cuenca. La elevación influye en parámetros como la precipitación (P), la temperatura (T), la pendiente de la cuenca (Sc) y la densidad de drenaje (Dd). La elevación media se puede determinar a partir de la curva hipsométrica, la cual será equivalente al 50% del área de la cuenca, leído directamente del gráfico de la curva hipsométrica. La relación entre las variables P, T, Sc y Dd respecto a la elevación de la cuenca es: Imagen 6 Fuente: Apuntes del curso de Hidrología superficial 2019. Ing. J.Ivann Contreras Avila.

Curva hipsométrica “hp” Esta curva permite caracterizar el relieve de la cuenca, con el propósito de compararla con otros sistemas hidrológicos. Campos (1999) considera que la relación entre las alturas parciales y la altura total de la cuenca entre cada curva de nivel y el área total de la cuenca permiten determinar el ciclo erosivo y la etapa evolutiva en la que se encuentra la cuenca en estudio, comparando la forma de la curva en estudio, respecto a los de referencia obtenidos por Senciales y Ferre en 1999. Las fases evolutivas de una curva son: Imagen 7. Fuente: Apuntes del curso de Hidrología superficial 2019. Ing. J.Ivann Contreras Avila.

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2.6.3 PARÁMETROS DE LA RED DE DRENAJE. La red de drenaje de una cuenca la constituyen todas las corrientes (ríos y arroyos) que confluyen, concentrando los escurrimientos superficiales hasta llevarlos al punto de salida de la cuenca. Se usa como un indicador directo de las condiciones de respuesta hidrológica que tiene una cuenca. La configuración de la red de drenaje es el resultado de la influencia de los suelos, las rocas, el grado de fracturación, estratificación y topografía presente en las cuencas. Las seis principales formas de drenaje son: dendrítico, enrejado (o rastrillo), radial, paralelo, anular y rectangular, de acuerdo a la figura que se presenta a continuación.

Imagen 8. Formas de drenaje. Fuente: Apuntes del curso de Hidrología superficial 2019. Ing. J.Ivann Contreras Avila.

Los parámetros de la red de drenaje más comunes son: Índices de Horton La idea de Horton de cuantificar las propiedades geomorfológicas de una cuenca lo llevó a deducir ciertas relaciones que se conocen como los números o índices de Horton. Los índices principales son:  Orden de corrientes (Oc). Determina el grado de ramificación que tiene la red de drenaje de una cuenca. Se parte del orden (1) para las corrientes que no tienen

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aportación de otras corrientes; cuando dos corrientes de orden (1) se juntan forman una corriente de orden (2); dos corrientes de orden (2) forman una de orden (3) y así sucesivamente.  Relación de bifurcación (Rb). Resulta de la división del número de corrientes (Nc) de un orden dado, entre el número de corrientes del orden inmediato superior (Nc+1), se calcula con la fórmula: Rb = Nc / Nc+1  Relación de longitud de corrientes (Lr). Relaciona la longitud (Li) promedio de las corrientes de orden “i”, respecto a la relación de la longitud de la corriente “r 1” y la longitud promedio de las corrientes de primer orden “L1”, entonces, la relación se calcula como:

Esta relación se define como el promedio de la longitud de las corrientes de cualquier orden sobre la longitud promedio de las corrientes de orden inmediato inferior.  Densidad de drenaje (Dd). Este parámetro relaciona la longitud total de todas las corrientes de agua de la cuenca, en proyección horizontal, respecto a la superficie total de la cuenca. Se determina con la siguiente expresión:

Donde: Dd: densidad de drenaje de la cuenca (adimensional) ∑𝐿𝑖: suma de las longitudes de todos los cauces de la cuenca (km) Ac: área de la cuenca (km2)  Coeficiente de torrencialidad (Ct). Multiplica la densidad de drenaje por el número de corrientes de orden “1”, en relación con la superficie de la cuenca, de donde a mayor número de cauces de primer orden y menor superficie, la torrencialidad de la cuenca será mayor. Se calcula con la fórmula:

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Donde: Dd: densidad de drenaje de la cuenca (adimensional) ∑𝑁𝑐1: sumatoria de las corrientes de orden “1” de todos los cauces de la cuenca Ac: área de la cuenca (km2) Longitud y pendiente media del cauce principal “Lc y Sc” La longitud de la corriente principal se determina como aquella longitud máxima, partiendo del punto de salida de los escurrimientos de la cuenca, llegando hasta la zona más alejada del punto de salida. Es comúnmente medida en kilómetros (km). Por su parte, a pendiente media indica la pendiente del río o cauce principal y su potencial para erosionar, el cual está íntimamente relacionado con la edad de la cuenca. La pendiente media se calcula con alguna de las siguientes fórmulas:

Donde: Sc: pendiente media del cauce principal (%) Hmax: altura máxima del afluente principal(m) Hmin: altura mínima del afluente principal (m) Lc: longitud del cauce

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Donde: Sc: pendiente media del cauce principal (%) H’: altura de la recta compensatoria entre el área A1 y A2 por arriba y por debajo de una línea trazada en el perfil del cauce principal (m) Lc: longitud del cauce principal (m)

Donde: Sc: pendiente media del cauce principal (%) m: número de tramos en que es sub-dividido el cauce

:pendiente parcial del tramo en estudio

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Donde: Sc: pendiente media del cauce principal (%) m: número de tramos en que es sub-dividido el cauce

: pendiente parcial del tramo en estudio 𝐿𝑐1 ≠ 𝐿𝑐2 ≠...≠ 𝐿𝑐𝑚

Tiempo de concentración “Tc” Es el tiempo que tarda en llegar una gota de agua de lluvia desde el extremo hidráulicamente más alejado de la cuenca a la sección de salida.

Donde: Tc: tiempo de concentración (hr) Ac: área de la cuenca (km2) Lc: longitud del cauce principal (km) H: elevación media de la cuenca (km) Su valor debe ser entre 0.185Lc y 0.280Lc, para evitar sobreestimar el cálculo en cuencas pequeñas

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Donde: Tc: tiempo de concentración (min) Lc: longitud de la corriente principal de la cuenca (millas) H: diferencia de nivel entre el parteaguas y el punto de salida (pies)

Donde: Tc: tiempo de concentración (hr) Lc: longitud de la corriente principal de la cuenca (km) H: elevación media de la cuenca (km) La fórmula es válida para cuando el valor entre paréntesis sea menor de 30

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Donde: Tc: tiempo de concentración (hr) Lc: longitud de la corriente principal de la cuenca (km) H: elevación media de la cuenca (km) Período de retardo “Pr” Otro parámetro empleado en modelos hidrológicos es el periodo de retardo de la cuenca, que de acuerdo con Wanielista (1997) se calcula conforme el método del Natural Resources Conservation Center como una porción del tiempo de concentración. Este parámetro considera el tiempo que una masa de agua es retenida temporalmente en la cuenca, como función empírica de lo que tarda en concentrarse. Se calcula como:

𝑇𝑐 𝑃𝑟 = 1.67 Donde: Pr: período de retardo (hr) Tc: tiempo de concentración (hr)

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CAPÍTULO III. GENERALIDADES SOBRE LA CUENCA Y PROCEDIMIENTO DE INVESTIGACIÓN. 3.1 DESCRIPCION DE LA ZONA DE ESTUDIO 3.1.1. UBICACIÓN Río el carrizal. Esta corriente tiene su formación en la comunidad de la Ortiga del municipio de Agostitlan siguiendo una trayectoria hacia el sur pasando por las comunidades de la Conguera y Puente de Tierra para finalmente desembocar en el río de Tuxpan.

Imagen 9. Ubicación Fuente: Google Earth 3.1.2. CLIMA El clima es suave, generalmente cálido y templado. Los veranos tienen buena cantidad de lluvia, en los inviernos no tanto la temperatura media anual es 13.3° C al año y la precipitación es de 1375 mm al año esto es en el inicio de la cuenca y en gran parte de ellas.

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En la desembocadura es más árido con una temperatura de promedio en el año de 23°C y una precipitación de 900mm en el año.

3.2 METODOLOGÍA 3.2.1. DELIMITACIÓN DE LA CUENCA La ejecución para delimitar la cuenta fue en de manera manual en papel y para poder delimitar se anexaron o necesitaron cuatro cartas topográficas E1424 (Tzitzio) Y E1425 (Cd. Hidalgo) AL NORTE E1434 (Tefán) Y E1435 (Zitácuaro) AL SUR, las cuales fueron obtenidas de la página oficial del INEGI (INSTITUTO NACIONAL DE ESTADISTICA Y GEOGRAFÍA). Estas cartas se pegaron uniéndolas correctamente para una mejor visión. Posteriormente se procedió a delimitar con un color rojo evitando cortar corrientes o escurrimientos y así poder ir partiendo los cerros o partes más altas hasta llegar al mismo punto de salida. 3.2.2. DETERMINACION DEL ÁREA, PERÍMETRO, CAUCE PRINCIPAL, ORDEN DE CORRIENTE.

Imagen 10. Delimitacion de la cuenca y cauce principal Para determinar gráficamente el cauce principal o corriente conectora de todos los escurrimientos de mayor longitud, se fue marcando con un color azul.

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Para conocer el orden de corriente de la cuenca se partió de la parte superior a la inferior donde está ubicado el punto de salida de la cuenca y se inicia con orden 1 ya que son las que no tienen aportación de otras corrientes y cuando las corrientes de orden 1 se juntan forman una corriente de orden 2 y dos corrientes de orden 2 forman una de orden 3 y así sucesivamente. Para obtener la superficie o área de la cuenca se delimitó tomando en cuenta lo realizado en papel, en un software llamado Autocad con la herramienta polilínea se delimitó la cuenca y buscando en propiedades nos arrojó la superficie o área después de haber escalado y juntamos las cartas topográficas anterior mencionadas. Para determinar la longitud del causé principal se utilizó el mismo software (AutoCad) marcando tangentes o líneas muy cortas sobre la del causé principal y con el apoyo de lo hecho en papel para una correcta ubicación de ésta al finalizar encontramos en las propiedades de está polilínea la longitud del cauce. Para el perímetro de la cuenca o longitud del parteaguas, ya teniendo la cuenca delimitada, en el mismo software, con apoyo en la polilínea ya usada se buscan sus propiedades y nos arroja la longitud del parteaguas o perímetro. Para localizar las coordenadas, cerros que delimitan la cuenca, nombres de ríos etc. Se utilizó el plano o cartas topográficas unidas en papel. 3.2.3. CÁLCULO DE LOS PARÁMETROS DE FORMA. Para la obtención de los parámetros de forma, después de conocer, la longitud del cauce, perímetro de la cuenca y área de la cuenca, se procede a utilizar las siguientes fórmulas: •

COEFICIENTE DE COMPACIDAD

Cc= 0.282P / √A Donde: Cc = es el coeficiente de compacidad. P = perímetro de la cuenca en estudio (km). Pc = perímetro de un circulo de igual área que en la cuenca de estudio.

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•

RELACIÓN DE ELONGACIÓN

Re = 1.128 (√A) / Lc Donde: Re = relación de elongación (adimensional) Lc = longitud del cause principal (km) •

FACTOR DE FORMA

F = A/ L2 F = 263.939075641 / (43.6684967)2 F = 0.138 DONDE: F = factor de forma A = área de la cuenca L = longitud de la cuenca en (km)

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RESULTADOS En base a la delimitación de la cuenca tanto en papel como en software se obtuvieron los datos siguientes: TIPO DE CUENCA: Endorreica. ÁREA: 263.939075641 km2 PERÍMETRO: 90.9742165 km LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL: 43.6684967 km ORDEN DE CORRIENTE: 5 PARÁMETROS DE FORMA •

COEFICIENTE DE COMPACIDAD

Cc= 0.282P / √A Cc= 0.282 (90.9742165) /√263.939075641 Cc= 1.579 •

RELACIÓN DE ELONGACIÓN

Re = 1.128 (√A) / Lc Re = 1.128 (√263. 939075641)/ 43.6684967 Re = 0.420 •

TAMAÑO DE LA CUENCA

Según los datos de la TABLA 1. CLASIFICACION DE LAS CUENCAS SEGÚN SU TAMAÑO EN Km2 del presente trabajo en el capítulo II y el área de la cuenca en estudio se concluye que el tamaño de la cuenca es: MUY CHICA

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•

CLASE DE FORMA

De acuerdo a la tabla 2 del presente trabajo y al índice de compacidad obtenido, la clase de forma de la cuenca es: TIPO llI: Oval-Oblonga a rectangular- oblonga •

FACTOR DE FORMA

F = A/ L2 F = 263.939075641 / (43.6684967)2 F = 0.138

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CONCLUSIONES Se obtuvo a partir del punto de salida ubicado en la carta topográfica de Zitácuaro Michoacán, una cuenca de tipo endorreica de muy chica de clase tipo III del cual a través del apoyo de AutoCAD y el plano en físico se pudo obtener datos como su área, perímetro, orden de corriente y longitud del cauce principal, que posteriormente sirvieron de apoyo para calcular los parámetros morfométricos. La interpretación de los parámetros morfométricos debe tomarse con cautela porque pueden representar valores subjetivos; sin embargo, la información aportada ofrece un panorama general que puede ayudar a formar diversos escenarios necesarios para prevenir contingencias y tomar medidas para preservar los recursos naturales de la zona.

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RECOMENDACIONES ✓ No obstante que la información obtenida fue elaborada para una escala 1:50 000, es

posible emplear escalas de mayor detalle. ✓ Equilibrar los usos que se den a los recursos naturales de la cuenca ya que ello

genera impactos negativos si no se tienen un adecuado manejo de los recursos, las intervenciones antropogénicas son el causante de muchos desastres dentro de la cuenca, ya que se sobreexplota la cuenca quitándole recursos o desnudándola de vegetación y trayendo consigo inundaciones en las partes bajas ✓ Se recomienda realizar una investigación a fondo de la ubicación.

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BIBLIOGRAFÍA Y FUENTES CONSULTADAS Aparicio Mijares, Francisco Javier, (2001). Fundamentos de hidrología de superficie. Decima reimpresión. Limusa Noriega Editores. Contreras Avila, J. Ivann, APUNTES DE HIDROLOGÍA SUPERFICIAL 2019. http://www.fundacionunam.org.mx/ecopuma/la-unam-te-explica-la-historia-hidrologica-de-la-cuenca-demexico/ https://www.ecured.cu/Cuenca_hidrogr%C3%A1fica

https://inegi.org.mx

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