Cuencas y Gestion de Recursos Naturales

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA CUENCAS Y GESTIÓN DE RECURSOS NATURALES CURSO :GEOTÉCNIA AMBIENTAL DOCENTE: ING. REINALDO RODRIGUEZ CRUZADO INTEGRANTES: BECERRRA CAMCHO, Luis Alberto MEJIA VALQUI, José Leonardo ZAMORA CRUZADO, Luis Anthony

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geotecnia ambiental

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Presentacin de PowerPoint

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCAFACULTAD DE INGENIERAESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA GEOLGICA

CUENCAS Y GESTIN DE RECURSOS NATURALESCURSO :GEOTCNIA AMBIENTALDOCENTE: ING. REINALDO RODRIGUEZ CRUZADOINTEGRANTES:BECERRRA CAMCHO, Luis AlbertoMEJIA VALQUI, Jos LeonardoZAMORA CRUZADO, Luis AnthonyRESMEN

El presente trabajo tiene como objetivo fundamental, presentar definiciones bsicas de las cuencas, sus caractersticas geomorfolgicas y manejo integral que se debe dar. De la misma manera se pretende conocer los conceptos generales de gestin de los recursos naturales con relacin a la geotcnia ambiental y cuenca hidrogrfica; entendiendo que una cuenca es una unidad natural hidrolgica y geofsica, con limites definidos que facilitan la planificacin y el aprovechamiento de sus recursos, y que el manejo de una cuenca viene a ser la aplicacin de principios y mtodos para el uso racional, integrado y participativo de los recursos naturales de estas. Pues, el manejo y conservacin del agua es de especial importancia. En aos recientes ha habido una investigacin amplia que confirma la creciente carencia de agua para propsitos de consumo humano e irrigacin. La razn principal es la deforestacin continua y la contaminacin de las cuencas hidrogrficas que almacenan y producen agua en las tierras.Palabras claves: cuenca, cuenca hidrogrfica, ambiente, gestin de recursos.

INTRODUCCIN

La importancia de las cuencas y la gestin de los recursos naturales radican en que estos recursos como el agua continental son un componente esencial y una parte imprescindible de todos los ecosistemas terrestres. El ambiente en general se caracteriza por el ciclo hidrolgico, que incluye situaciones extremas como inundaciones, sequas y tal manera alteracin de su medio natural mediante implantaciones estructuras civiles. El cambio del clima mundial y la contaminacin atmosfrica tambin podran tener repercusin en los recursos naturales y su disponibilidad y, mediante el aumento del nivel del mar, podran amenazar las reas costeras bajas y los ecosistemas insulares pequeos. En ese sentido, es necesario tener un conocimiento bsico de nuestras cuencas hidrolgicas, como unidad mnima de gestin; para poder hacer una caracterizacin y diagnstico del recurso hdrico, que permita establecer lineamientos a seguir para su proteccin, y que sirva de base a los usuarios del recurso y planificadores, para considerar su uso y disponibilidad en proyectos actuales y futuros.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Cules son los conceptos bsicos de cuencas y gestin de recursos naturales?

FORMULACIN DEL PROBLEMA

Las cuencas hidrogrficas son un sistema complejo y estn constituidas por las relaciones dinmicas que se presentan entre las personas y entre stas con la naturaleza en el espacio geogrfico. La discusin conceptual y los esfuerzos de cambiar modelos de un manejo sectorial del agua hacia un manejo integrado de los recursos hdricos o manejo integrado de cuencas tiene como objetivo el manejo sostenible de los recursos hdricos y el fenmeno de la gestin y del desarrollo sostenible de estos espacios, que nos brindan, no solamente el agua, sino el conjunto de los recursos naturales de los que todos dependemos.Actualmente es importante el estudio de estos temas tan importantes que son las cuencas y las gestin de sus recursos, y as poder generar un manejo sostenible de estos.HIPTESIS

El estudio de las cuencas y la gestin de sus recursos naturales generan un manejo sostenible integrado de los recursos hdricos y del conjunto de los recursos naturales de estos espacios, que nos brindan, no solamente el agua, sino todos los bienes o servicios proporcionados por la naturaleza de los que todos dependemos.

OBJETIVOSGeneralDar a conocer los conceptos bsicos de cuencas y gestin de los recursos naturales.

EspecficosConocer los conceptos que definen a una cuenca hidrogrfica.Entender los conceptos de manejo de una cuenca y sus recursos.Conocer la base legal e institucional que protegen al manejo de las cuencas.Comprender la accin del hombre y el impacto en los recursos naturales.

CAPTULO I: CUENCA HIDROGRFICA

CUENCA HIDROGRFICAEn su acepcin ms simple, se conoce como cuenca hidrogrfica al rea drenada por un ro. La Cuenca Hidrogrfica se define como la unidad territorial natural que capta la precipitacin, y es por donde transita el escurrimiento hasta un punto de salida en el cauce principal o sea es un rea delimitada por una divisoria topogrfica denominada parte-agua que drena a un cauce comn (Brooks ,1985). En la cuenca es posible efectuar un balance del ciclo hidrolgico, cuantificando con mayor precisin el agua disponible. Asimismo, las cuencas hidrogrficas facilitan la percepcin del efecto negativo de las acciones del hombre sobre su entorno, evidencindolas en la contaminacin y en la calidad del agua evacuada por la cuenca, quedando claro, por cierto, que el agua es el recurso integrador y el producto resultante de la cuenca.

El movimiento del agua en la cuenca conecta e integra sus partes, presentando a esta unidad natural como un arquetipo de sistema. Es decir, como una entidad en la cual sus componentes estn dispuestos en una agrupacin de elementos ligados y mutuamente dependientes, de manera que conforman una unidad y actan como tal.

FUENTE: ARCHIVO REGIONAL DEL AGUA.RED DE INNOVACIN EN AGUA Y RECURSOS AMBIENTALES DEMXICO

Partes de una Cuenca1.1.1. Cuenca altaCorresponde a la zona donde nace el ro, el cual se desplaza por una gran pendiente. Conocida tambin como cabecera de la cuenca, cuenca de recepcin, cuenca hmeda o imbrfera y se considera, en general, la parte de la cuenca que, por su posicin, capta y almacena en los nevados y glaciares de sus cumbres y en las lagunas y represamientos de sus altiplanicies la mayor parte de los aportes de la precipitacin y tiene una cobertura vegetal tpica de pastos o bosques y menor presin demogrfica.1.1.2. Cuenca mediaParte de la cuenca en la cual hay un equilibrio entre el material slido que llega trado por la corriente y el material que sale. Visiblemente no hay erosin. Caracterizado por torrentes turbulentos, se le denomina tambin zona de transporte de sedimentos o de escurrimiento.1.1.3. Cuenca bajaParte de la cuenca en la cual el material extrado de la parte alta se deposita en lo que se llama cono de deyeccin. En esta parte, el uso de la tierra es predominantemente agrcola, con gran presin poblacional, extensas reas urbanas e importante demanda de agua.La relacin entre la parte alta y la baja de las cuencas es generalmente conflictiva por los efectos negativos que suele tener el uso de los recursos en las zonas elevadas sobre las reas bajas

Imagen 1. Partes de una cuenca.FUENTE (MAG, Care, FORGAES, UE, WorldVision) www.fundesyram.info

Tipos de Cuencas1.2.1. ExorreicasLas aguas llegan a desaguar en los ocanos cada uno de manera independiente o a travs de un colector comn. Un ejemplo es la cuenca del Jequetepeque.1.2.2. EndorreicasCuando los ros no tienen salida hacia los mares, terminan perdindose en la parte continental ejemplo el lago Titicaca.1.2.3. ArreicasOcurre cuando a pesar de existir un cauce que permite la llegada de las aguas del rio hacia el mar estas no llegan por que se filtran o evaporan en el trayecto. Divisin de una cuencaLa cuenca puede subdividirse de varias formas, siendo comn el uso del trmino sub cuenca, micro cuenca y quebradas.1.3.1. SubcuencaEs toda rea que desarrolla su drenaje directamente al curso principal de la cuenca. Varias subcuentas pueden conformar una cuenca.1.3.2. Micro cuencaEs toda rea que desarrolla su drenaje directamente a la corriente principal de una sub cuenca. Varios micros cuencas pueden conformar una sub cuenca.1.3.3. QuebradasEs toda rea que desarrolla su drenaje directamente a la corriente principal de un micro cuenca. Varias quebradas pueden conformar un micro cuenca.Esta subdivisin de las cuencas permite una mejor priorizacin de las unidades de intervencin o tratamiento.

Imagen 2. Divisin de una cuenca.(Casaverde Riveros, 2011)1.4. Caractersticas morfomtricas y fisiogrficas de la cuenca

Una cuenca hidrogrfica estn relacionadas con:Caractersticas morfolgicas (morfomtricas o topogrficas). Inciden sobre el escurrimiento superficial, sobre la erosin de las laderas, el transporte de sedimentos, y la infiltracin.Caractersticas geolgicas (tipologa del substrato sobre el que corre el agua). Condicionas la erosin, el transporte de sedimentos y la infiltracin.Caractersticas de la vegetacin. Influyen sobre las prdidas en la cuenca (interseccin, evapotranspiracin, infiltracin) y, tambin, sobre la escorrenta superficial y la erosin.

1.5. Delimitacin de una cuencaImagen 3. Delimitacin de una cuenca(Casaverde Riveros, 2011)

Animacin de la cuenca hidrogrfica delro Latoria, enRumania.

Topographic data SRTM from NASA and World Imagery - NASA World Wind & 3Dem & Inkscaperea (A)Es la superficie de la cuenca comprendida dentro de la curva cerrada de divortium aquarum. La magnitud del rea se obtiene mediante el planimetrado de la proyeccin del rea de la cuenca sobre un plano horizontal.

Dependiendo de la ubicacin de la cuenca, su tamao influye en mayor o menor grado en el aporte de escorrenta, tanto directa como de flujo de base o flujo sostenido.

El tamao relativo de estos espacios hidrolgicos definen o determinan, aunque no de manera rgida, los nombres de micro cuenca, sub cuenca o cuenca, segn explica el cuadroUnid. Hidrolgicarea (Km2)N de OrdenMicro cuenca10-1001,2,3Sub cuenca101-7004,5cuencaMs de 7006 a msTabla 1. Tamao relativo de los sistemas hidrolgicos(Fuentes Junco,2004)

Imagen 4. Orden de los ros, en una cuenca de quinto orden.(https://es.wikipedia.org/wiki/Cuenca_hidrogrfica)

1.5.2. Permetro (P)Es la longitud de la lnea de divortio aquarum. Se mide mediante el curvmetro o directamente se obtiene del Software en sistemas digitalizados.1.5.3. Factor de forma (F)Es la relacin entre el rea A de la cuenca y el cuadrado del mximo recorrido (L). Este parmetro mide la tendencia de la cuenca hacia las crecidas, rpidas y muy intensas a lentas y sostenidas, segn que su factor de forma tienda hacia valores extremos grandes o pequeos, respectivamente. Es un parmetro adimensional que denota la forma redondeada o alargada de la cuenca.

A = rea de la cuencaL = Longitud de mximo recorrido

(Fuentes Junco,2004)Coeficiente de Gravelius o ndice de Compacidad (Kc)Parmetro adimensional que relaciona el permetro de la cuenca y el permetro de un crculo de igual rea que el de la cuenca. Este parmetro, al igual que el anterior, describe la geometra de la cuenca y est estrechamente relacionado con el tiempo de concentracin de del sistema hidrolgico.Las cuencas redondeadas tienen tiempos de concentracin cortos con gastos pico muy fuerte y recesiones rpidas, mientras que las alargadas tienen gastos pico ms atenuado y recesiones ms prolongadas.

P = Permetro de la cuencaA = rea de la cuencaClase de formandice de Compacidad(Kc)Forma de la CuencaClase I1.0 a 1.25Casi redonda a oval-redondaClase II1.26 a 1.50Oval-redonda a oval-oblongaClase III1.51 a 1.75Oval-oblonga a rectangular- oblongaTabla 2. Formas de la Cuenca de acuerdo al ndice de Compacidad(Fuentes Junco,2004)Altitud Media (H)Es el parmetro ponderado de las altitudes de la cuenca obtenidas en la carta o mapa topogrfico. En cuencas andinas este parmetro est relacionado con la magnitud de la lmina de precipitacin, variacin lineal muy importante en estudios regionales donde la informacin local es escasa.

1.5.6. Pendiente de Laderas o Pendiente de la CuencaEs el promedio de las pendientes de la cuenca, es un parmetro muy importante que determina el tiempo de concentracin y su influencia en las mximas crecidas y en el potencial de degradacin de la cuenca, sobre todo en terrenos desprotegidos de cobertura vegetal. Existen variadas metodologas, tanto grficas como analticas, que permiten estimar la pendiente de la cuenca. Dentro de las metodologas grficas, la ms recomendada por su grado de aproximacin es el Mtodo de HORTON y dentro de las analticas la que se expresa mediante la siguiente ecuacin:

li = Longitud de cada curva de nivelPendiente Media (%)Tipo de RelieveSmbolo0-3PlanoP13-7SuaveP27-12MedianoP320-35AccidentadoP435-50FuerteP550-75Muy Fuerte-EscarpadoP6> 75Muy EscarpadoP7Tabla 3. La clasificacin de las cuencas de acuerdo a la pendiente de laderas(Fuentes Junco,2004)Pendiente del Cauce Principal o del Mximo Recorrido

Es el promedio de las pendientes del cauce principal. Este parmetro se relaciona directamente con la magnitud del socavamiento o erosin en profundidad y con la capacidad de transporte de sedimentos en suspensin y de arrastre.Dependiendo de la pendiente, existirn tramos crticos de erosin y tramos crticos de sedimentacin, los primeros relacionados con las mayores pendientes y la segunda con las mnimas. La metodologa ms recomendada para determinar la pendiente promedio del cauce principal est basada en el uso del perfil longitudinal y mediante la expresin siguiente:

So = Pendiente del cauce principal.li = Longitud de cada tramo de pendiente Si.n = Nmero de tramos de similar pendiente.En general, la pendiente del cauce principal es mucho menor que la pendiente de la cuenca.Longitud de Mximo Recorrido (L)Es la medida de la mayor trayectoria de las partculas del flujo comprendida entre el punto ms bajo del colector comn, conocido como punto emisor, y el punto ms alto o inicio del recorrido sobre la lnea de divortio aquarum. Este parmetro tiene relacin directa con el tiempo de concentracin de la cuenca, el mismo que depende de la geometra de la cuenca, de la pendiente del recorrido y de la cobertura vegetal.

1.5.9. Longitud al Centroide (Lc)Es una caracterstica muy especial de la longitud del mximo recorrido y es la longitud medida sobre el curso principal entre el punto emisor hasta el pie de la perpendicular trazada sobre el cauce y que pasa por el centroide del rea de la cuenca.

1.5.10. Coeficiente Orogrfico (Co)Es la relacin entre el cuadrado de la altitud media del relieve y la superficie proyectada sobre un plano horizontal. Este parmetro expresa el potencial de degradacin de la cuenca, crece mientras que la altura media del relieve aumenta y la proyeccin del rea de la cuenca disminuye. Por esta razn toma valores bastante grades para micro cuencas pequeas y montaosas, disminuyendo en cuencas extensas y de baja pendiente.

Co = Coeficiente Orogrfico, adimensionalH = Altitud media del RelieveA = rea de la cuenca1.5.11. Nmero de Orden de la Cuenca (N)Es un nmero que tiene relacin estrecha con el nmero de ramificaciones de la red de drenaje. A mayor nmero de orden, es mayor el potencial erosivo, mayor el transporte de sedimentos y por tanto mayor tambin la componente de escorrenta directa que en otra cuenca de simular rea. El nmero de orden de una cuenca es muy vulnerable a sufrir el efecto de escala, la misma que es necesario especificar siempre.

Criterio de Schumn se determina asignando el primer orden 1 a todos los cauces que no tienen tributarios y, en general la unin de dos cauces de igual orden determinan o dan origen a otro de orden inmediatamente superior y dos de diferente orden dan origen a otro de igual orden que el de orden mayor y as sucesivamente hasta llegar al orden de la cuenca. El cauce principal tiene el orden ms elevado, que es nada menos el orden de la cuenca.

El criterio de Horton slo permite asignar el orden 1 a uno de los tributarios simples confluyentes, siendo el otro de orden inmediatamente superior que hace un menor ngulo con la direccin del flujo en el punto de confluencia. Siguiendo la misma ley anterior se llega al nmero de orden de la cuenca.