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IDENTIFICACIÓN Y EVALUACIÓN DE ÁREAS FUENTE VARIABLES EN SISTEMAS

HIDROLÓGICOS DE LLANURA

Msc. Carlos C. Scioli (FICH – UNL)

Dr. Raúl Pedraza (FICH – UNL)

Srta. María Gabriela Burgos (FICH – UNL)

Dr. Erik Zimermann (CONICET)

XXIV Conagua – San Juan 2013

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En cuencas de regiones húmedas con vegetación, especialmente en aquellas con suelos permeables apoyados sobre un horizonte poco profundo de baja permeabilidad, el escurrimiento superficial se genera principalmente por la lluvia caída sobre la red de drenaje y sobre suelos saturados próximos a la misma. Estas áreas se denominan “áreas fuente variables”

IntroducciónIntroducción

Escurrimiento por Saturación

Áreas Fuentes Variables (VAS)

Escurrimiento por exceso por Infiltración

(Hortoniano)

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La identificación de las áreas saturadas y el conocimiento de su distribución espacial en zonas de llanura son aspectos importantes para comprender el comportamiento de las VASs. El problema fundamental radica en la delimitación de estas áreas.

Numerosos estudios en el campo de la hidrología plantean la utilización de datos provenientes de sensores remotos para identificar, en grandes regiones, zonas con diferente contenido de humedad o de vegetación

Motivación y Objetivo

Motivación y Objetivo

Objetivos

Identificación y evaluación de VSAs con información de sensores remotos. Utilizando imágenes Landsat 5 EM y 7 ETM+ analizar relaciones entre bandas que permita obtener la distribución espacial de áreas saturadas en zonas de llanuras.

Estudiar la relación entre el tamaño y frecuencia de saturación de dichas áreas con el nivel freático de la zona.

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Cuenca del Arroyo Santa Catalina, ubicado en el Partido de Azul (Prov. de Buenos Aires). Superficie = 141 km2.

Relieve: cabecera serrana que se transforma en llanura de transición (relieve ondulado con depresiones que encierran espejos de agua de distintas dimensiones y permanencias).

Área de EstudioÁrea de EstudioMetodologíaMetodología

55

MetodologíaMetodología Identificación de las VASsIdentificación de las VASs

3

3

BandaNIR

BandaNIRNDVI

SWIRNIR

SWIRNIRNDWI

1

6

1

26

LK

KT

ln

sin

ESUN

dL 2

BiasDNGainL

Selecciónde Criterios

TM ETM Landsat

imágenes 29

Preproceso de Imágenes Satelitales

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MetodologíaMetodología Identificación y evaluación de las VASs

Identificación y evaluación de las VASs

Análisis de Bandas (Gráficos Bi-plot)

Evaluación de las VAS y relación con los NFCartas de suelo del INTA, modelos de elevación (DEM),

imágenes satelitales falso color y recorridas a campo se utilizaron para delimitar áreas propensas a la saturación por efecto del nivel freático. Información que sirvió para validar los resultados de los bi-plot

Con los mapas de VASs se ajustaron los valores obtenidos de superficie saturada total de cada imagen con las profundidades freáticas correspondientes.

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ResultadosResultados Identificación VASsIdentificación VASs

Bi-plot: SWIR y NDWI

88

ResultadosResultados Evaluación de las VASsEvaluación de las VASs

Cartas de Suelo INTA

DEM

Recorridas de campo e imagen Falso Color

Mapas VASs

99

ResultadosResultados

Octubre 1996

NF≈ 3.4m

Septiembre 2001

NF≈ 1.2m

Octubre 2002

NF≈ 0.8m

Noviembre 2003

NF≈ 2.2m

VASs vs NFVASs vs NF

1010

ResultadosResultados VASs vs NFVASs vs NF

1111

La alta correspondencia espacio-temporal obtenida entre los mapas de VASs, los relevamientos de campo, la cartas de suelos y el DEM permite concluir que la metodología del bi-plot de SWIR vs NDWI es adecuada para identificar zonas extensas de áreas saturadas en sistemas de llanura.

ConclusionesConclusiones

Se encontró una fuerte relación entre las áreas saturadas y las NF en la cuenca en estudio

La relación obtenida indica que las VSA influyen significativamente en el proceso de transformación precipitación-escorrentía en la cuenca en estudio, ya que para profundidades freáticas menores a 2.0 m, el área saturada supera el 25% de la superficie total, mientras que para profundidades freáticas mayores a 4.0 m, el porcentaje se reduce al 5%.

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Tareas FuturasTareas Futuras

Implementar un modelo hidrológico distribuido para la determinación de VASs en la cuenca, cuantificando el aporte de escurrimiento en las crecidas

Aplicar esta metodología en otras zonas de Llanura (Sistema Saladillos, Cuenca del Salado, etc) con imágenes Landsat y Modis.

Utilizar los mapas de las VASs o índices que determinen para la generación de modelos hidrológicos simples que contemplen este efecto de generación de escorrentía.

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IDENTIFICACIÓN Y EVALUACIÓN DE ÁREAS FUENTE VARIABLES EN SISTEMAS

HIDROLÓGICOS DE LLANURA

XXIV Conagua – San Juan 2013

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