4_herramientas evaluación cuencas

8/6/2019 4_Herramientas Evaluación Cuencas

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Modulo III: Herramientas en la Evaluación y Manejo de Cuencas Hidrográficas SIG y Modelaje

Herramientas en la Evaluación y Manejo de CuencasHidrográficas - SIG y Modelaje

Por: Ing. Ney Ríos M. ScMail: [email protected]

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]



¿Porque un cambio de uso de suelo hacia la ganadería implica

un impacto a nivel de paisaje?



PASAMOS DE

A ESTOESTO



Deforestación.Incendios Forestales.

Inadecuadas prácticas

agrícolas.Erosión de suelos

Deslizamientos en épocas

lluviosas.Pérdida de biodiversidad.

Problemática en las zonas altas y medias de

las Cuencas



ESTA INTERACCIÒN ESTA ALTERADA COMO RESULTADODE LA FALTA DE UNA GESTION INTEGRAL DE LOSRECURSOS HIDRICOS (GIRH), LA CUAL CONTEMPLA LARELACIÓN NATURAL Y ANTROPOGENICA (CON SUSRESPECTIVAS DIMENSIONES) ALREDEDOR DELRECURSO HIDRICO.

NOS REFERIMOS AL CICLO HIDROSOCIAL



El ciclo hidrosocial

El movimiento del agua dentro del ciclo hidrológico secaracteriza por su irregularidad tanto en el espacio como en eltiempo. GEI



Social Legal

Tecnológico

Productivo

Económico

Político

Institucional

Cultural

Manglares, Arrecifes

Pastos marinos

Físico

Biológico

El sistema cuenca hidrográfica y sus susbsistemas

I NT

ER

AC

C I

ON

E SINTERACCIONES



DeforestaciónIncendios

ErosiónAbatimiento Acuíferos

Contaminación

Deslizamientos

Inundaciones

LAS DIVERSAS DINAMICAS QUE SE PRESENTAN JUSTIFICA QUE LA

UNIDAD DE ANÁLISIS Y ACTUACIÓN SEA LA CUENCA



Consideraciones

básicas para elmonitoreo yevaluación



SOCIOECONÓMICOS BIOFISICOS



Métodos tradicionales



Métodos participativos



Aspectos a considerar para realizar el

monitorio/evaluación del recurso hídricoen cuencas?

• Que Evaluar/Monitorear – Cantidad – Calidad – Estado/ conservación del recurso – Continuidad – Uso eficiente – Huella Hídrica

• La escala a usar – Paisaje – Unidad productiva (finca)



• Cantidad: Se refiere a la necesidad de

que las personas y actividadesagropecuarias tengan acceso a unadotación de agua suficiente parasatisfacer sus necesidades básicas.

• Calidad: En términos simples, con laspalabras calidad del agua nos referimos a

que el agua se encuentre en condicionesdeseables para su uso (ecosistemas,agricultura, consumo humano, industria,turismo, etc.)

• Continuidad: Acceso al agua en forma

continua y permanente

• Uso eficiente: incluye cualquier medidaque reduzca la cantidad de agua que seutiliza por unidad de cualquier actividad,y que favorezca el mantenimiento omejoramiento de la calidad de agua

CONCEPTOS BÁSICOS



¿ A que Escala?Escala de Paisaje Escala Finca



METODOLOGIAS



Metodologías – Cantidad de agua



ESCALA DE PAISAJE



ASPECTOS BIOFISICOS Ubicación

REGIONCuenca



RELIEVE

Gradientes y pendientes



Presencia Zonas de recarga hídrica



Presencia de cuerpos de agua

RIOS



Bosques riparios



Permite Identificar zonas Vulnerables/ prioritarias

CONOCIMENTO DE ESCENARIOS

Climáticos y de cambio de uso de la tierra

A esta escala ma ormente se



A esta escala mayormente se

usan modelos matemáticos (SIG)



ESCALA FINCA



Métodos a nivel de finca/parcela

Infiltración

Precipitacióny

evaporación Transpiración

10 cm

10 m 5 m

5 cm2”

escorrentía



1. Escorrentía Superficial: Parcelas de escorrentía ( 5 x 10 m)



Figura : Parcela de escorrentía: diseño y dimensiones

10 cm

10 m

5 cm

Pluviómetro

2”

Diseño de las parcelas de escorrentía



Ubicación de parcelas de escorrentía

Uso de Suelo

Pluviómetros

Parcelas de escorrentía

Sistema de Colección ydrenaje



2. Erosión: Parcelas de Escorrentía/ Erosión

Toma de muestra deagua de escorrentía(200ml) en cada sistemaevaluado.

Secado en horno.

Pesado de muestra.



2. Infiltración1. Método de anillos concéntricos (inundación)

Ubicación

S1 S2 S3 S4

Anillos concéntricos

Cilindro protector

Cilindro de lectura



Metodologías - calidad del agua

N d l i i



No todos los usuarios requierenla misma calidad de agua

MAYOR CALIDAD DE AGUA

MENOR CALIDAD DE AGUA

INDICADORES DE LA CALIDAD DEL AGUA



INDICADORES DE LA CALIDAD DEL AGUA

1.- Indicadores físico-químicos de calidad del agua (muestrapuntual)

2 I di d Bi ló i d lid d d l



2.- Indicadores Biológicos de calidad del agua(muestra de cuerpo de agua)

Un bioindicador es un organismo vivo que puede ser desde un microbio, uninsecto o un pez, hasta una planta o alga, que nos permite cuantificar ycalificar el nivel y evolución de la contaminación presente en un sistemaacuático determinando en virtud de su sensibilidad diferencial a diversassubstancias tóxicas.



Macroinvertebrados

Insectos acuáticos, moluscos y crustáceos Se ven a simple vista y son fáciles de identificar Son relativamente inmóviles Son afectados por factores físicos, químicos y

biológicos incluyendo la contaminación a corto y largoplazo

Son afectados por eventos causados por el hombre yla naturaleza

Sistemas saludables tienen mayor diversidad de

macroinvertebrados



Ejemplo: Monitoreo calidad del agua a nivel de

Paisaje

• Tramo 50m• Características de la

quebrada• Red tipo “D”, 5 minutos



P. Perlidae

Viven en aguaslimpias

O. Libellulidae

Viven en aguas con pocacontaminación.

D. Chironomidae

Viven en aguas contaminadas

ORGANISMOS INDICADORES DE CALIDAD DE

AGUA



P. Perlidae:10 puntos

O. Libellulidae.

6 puntos

Índice BMWP((Biological Monitoring Working Party)

La puntuación se asigna en función del grado desensibilidad a la contaminación. Valores (1 – 10)

D. Chironomidae.

2 puntos

NIVEL DE CALIDAD DEL AGUA BMWP Color

De calidad excelente >120 Azul

De calidad buena, no contaminadas 101-120 Azul

De calidad regular, contaminación moderada 61-100 Verde

De calidad mala, contaminadas 36-60 Amarillo

De calidad mala, muy contaminadas 16-35 Naranja

De calidad muy mala extremadamente

contaminadas

<15 Rojo



Metodologías - Uso eficiente del

Agua



Herramientas: Percepción remota, Modelado

Numérico. (SIG)

Usos de suelo Cuerpos de agua



Sistemas de Información Geográfica

Qué son?

Donde estamos y hacia donde vamos?



Qué es un SIg?

Integración de los Datos Espaciales y Descriptivos

Nombre Dirección Ciudad Calle Zip

SIges la

Datos Espaciales

g

Datos Descriptivos

SI

EL MUNDO PUEDE SER



REDES

VIAS

BARRIOS

LOTES

SUELOS

AREAS DEACTIVIDAD

HIDROLOGIA

TOPOGRAFIA

EL MUNDO PUEDE SERREPRESENTADO COMO UN CONJUNTO

DE ESTRATOS



USO DEL SUELO POLIGONO

CAPAS

LAGOS POLIGONO

EST. MET PUNTO

RIOS LINEA

ACCESIONES PUNTO

CURVAS NIVEL LINEA

ESTRATOSGEOGRAFICOS



Tres Enfoques de los SIG

• Enfoque Cartográfico• SIG es un sistema para procesamiento y despliegue de

mapas• La salida de los mapas es generalmente otro mapa

• Enfoque de Base de Datos• Se busca que exista un sistema de manejo de datos comoparte integral del SIG

• Se utiliza en aplicaciones que requieren de búsquedasfrecuentes de datos (consultas)

• Enfoque de Análisis Espacial• Se enfatiza sobre la importancia del análisis espacial y lamodelación

• Es lo que realmente hace diferente a los SIG de otrossistemas ya existentes



Contribución de otrasdisciplinas al SIG

• Geografía – Provee las técnicas para conducir análisis espacial.

• Cartografía – Provee la fuente principal de datos de entrada a los SIG.

• Percepción Remota – Provee las técnicas para la adquisición y proceso de datos a nivel

global a bajo costo.• Topografía y Fotogrametría

– Proveen datos de alta calidad acerca de la posición de elementoscatastrales y del relieve

• Ciencias de la Informática – Diseño Asistido por Computadora (CAD)

– Sistemas de Administración de Bases de Datos (DBMS) – Inteligencia Artificial (AI)• Matemática y Estadística

– Construcción de modelos y análisis de datos espaciales – Cuantificación y entendimiento de problemas de error e

incertidumbre de los datos

P é i



¿Por qué necesitamos unSIG?

• Se evita la redundancia de datos

• Se puede ingresar datos de fuentes múltiplese integrarse vertical u horizontalmente

• Se mantiene la consistencia de la base dedatos

• Se actualizan fácilmente los datos

• Se cuenta con un almacenamiento flexible yde recuperación de datos rápida



SIG : principales funcionalidades

• Análisis espacial, estadística y clasificaciones, geo-estadística• Teledetección aérea y espacial

• Geo-referenciación, gestión y tratamiento de imágenes

• Simulación y modelos

• Modelos numéricos de terreno (MNT), geomorfología, hidrología,

escurrimiento

• Edición cartográfica, cartografía automatizada, cartografía estadística

• Internet y consulta a distancia



SIG : principales funcionalidades

Ejemplos : el uso de la teledetección para crear o actualizar datos

geográficos



SIG : principales funcionalidades• Una ventaja principal : un SIG permite poner en relación

objetos que pertenecen a distintas colecciones de objetosgeográficos a través de su ubicación.

• Permite elaborar hipótesis en cuanto a la distribuciónespacial de los fenómenos “porqué esto acontece aquí yno en otro lugar?”



CAPTURA DE INFORMACIÓN

MESA DIGITALIZADORA IMÁGENES G P S

SCANNER ESTACION TOTAL

Trimble



CAPTURA DE DATOS

RECOLECCION UTILIZANDO GPS



CAPTURA DE DATOSINVENTARIO DE ARBOLES

RECOLECCION UTILIZANDO GPS



Modelos de Datos EspacialesFundamentales

PUNTOS LINEASAREAS

(POLIGONOS SUPERFICIES

FORMATO

•Un par decoordenadas

EJEMPLOSPostes de luzPozosNodos

FORMATO

•Varios paresdecoordenadas•Longitud sin

área

EJEMPLOSVíasRíos

FORMATO

Varios paresdecoordenadas

EJEMPLOSPrediosLagosSuelos

FORMATO

•Areas concoordenadas zContiene área,longitud y

elevación

EJEMPLOSPendientesperfiles

+ ++

+



DATOS DESCRIPTIVOS

FORMAS Y

LISTADOS INFORMES ANOTACIONESFORMATO•InformaciónTextual y gráfica

EJEMPLOS

DescripcioneslegalesServidumbres

FORMATO•InformaciónTextual•Símbolos

EJEMPLOSCartografía oesquemas deIngeniería

BOSQUE

LAGO

VIA

FORMATOPalabrasNúmeros

EJEMPLOSPermisosPatentes

V E C T O R



V E C T O R

X COORDENADA

Y

C O O R D

E N A D A

EN EL FORMATO

VECTORIAL LOS

PUNTOS ESTAN

REPRESENTADOS PORUN PAR DECOORDENADAS

CARTESIANAS (X,Y),LAS LINEAS POR UNA

SERIE DE

COORDENADAS, Y LOS

POLIGONOS POR UNA

SERIE DE

COORDENADAS CON

UN ORIGEN Y DESTINO

COMUN



F I L A S

A

B

C

B B B B B B B

A A A A B C CA A A A A C

C

A A A A A A C

B

AAA

B

CC

C

REPRESENTA UNPUNTO, UNA LINEA,O UN AREA COMOUNA O VARIASCELDAS DENTRODE UNA MATRIZ. ELTAMAÑO DE CADACELDA DETERMINAEL GRADO DERESOLUCION DELOS DATOS

R A S T E R

COLUMNAS

COMPONENTES DE UN SIG



COMPONENTES DE UN SIG

PROYECTOS

DATOS MODULOS DE PROGRAMAS EQUIPO PERSONAL ORGANIZACION

APLICACIONES IMPLEMENTACION DE UN SIG

GPS

AUTOCAD (.DWG)

MESA DIGITALIZADORA PLOTTER

IMPRESORA

MODELACION Y ANALISIS ESPACIAL




•Caracterización biofísica

•Prospección fitogenética





•Modelos de Elevación Digital

•Pendientes



Visualización



Pasos en elaboración de modelos

OBJETIVOS

VARIABLES

ESTRUCTURAR MODELO

VALIDAR MODELO

DOCUMENTAR

MODELO

DIVULGAR

Se ecci n e varia es



V1 V2 v3

Erosión Producción Población

SUBCUENCA 1 SUBCUENCA 2 SUBCUENCA 3

CUENCA



Herramientas de diagnóstico



Herramientas de diagnóstico

Diagnóstico Percepción/estado -Spider

Diagnóstico Rápido del Manejo de



Diagnóstico Rápido del Manejo de

cuencas

• Está basada en un diagnóstico rápido de elementos, tanto

biofísicos como sociales y económicos que se puede observar

o evaluar fácilmente en la microcuenca.

• Su propósito principal es obtener la información necesaria

para tener una valoración preliminar si la cuenca está mal

manejada y qué indicadores son los más críticos.

• Para ello se utiliza una escala de cinco índices posibles de

valoración para cada indicador utilizado. Esta escala tiene la

correspondencia que se muestra en el cuadro 1

Cuadro 1. Caracterización e índices de valoración de los



indicadores para la metodología rápida de estimar el manejo de

la microcuenca

Caracterización del indicador Índice de valoración

Muy alto (MA) 4

Alto (A) 3

Medio (M) 2

Bajo (B) 1

Muy bajo o nulo (MB) 0

Procedimiento



Procedimiento

a. Se anota en el cuadro 3 el índice de valoración asignado a cada indicador

luego de recorrer la microcuenca.

b. Se suman los índices de valoración correspondientes de todos los

indicadores considerados (columnas del cuadro 3).

c. La sumatoria total obtenida se divide entre la valoración máxima posible

(No. de indicadores por el valor máximo de cada indicador, en este caso

23x4=92) y se multiplica por cien para obtener el valor de manejo de la

microcuenca.

d. Luego este porcentaje de manejo se compara con la escala de valoración

del manejo, según se muestra en el cuadro 2, para obtener la estimación

del nivel de manejo de la microcuenca.

e. En caso de que hayan varias personas que hacen la valoración, se integra

y promedia la información de todos ellos

C d 2 E l d l ió á id d l j d



Cuadro 2. Escala de valoración rápida del manejo de una

microcuenca

Porcentaje promedio de manejo Valoración del manejo de lamicrocuenca

0.0 – 19.9 Muy bien manejada

20.0 – 39.9 Bien manejada

40.0 – 59.9 Regularmente manejada

60.0 – 79.9 Mal manejada

80.0 – 100 Muy mal manejada

Indicadores de manejo de la cuenca Valoración del indicador de manejo



MA (4) A (3) M (2) B (1) MB (0)1. Turbiedad y coloración anormal del agua en el cauce principal o tributarios.

41. Poca profundidad del cause por sedimentación y obstrucción.

31. Presencia de basura y otros desechos en el río o sus orillas.

31. Evidencia aparente de contaminación (agua sucia, olores desagradables,

arrastre de contaminantes). 3

1. Desaparición de bosques de galería. 21. Evidencia de quemas. 11. Áreas desprovistas o con muy poca vegetación (desertización).

21. Evidencia de deforestación en laderas (tocones, tacotales).

21. Desaparición del bosque primario. 41. Evidencias de escasez de leña, madera. 31. Evidencia de erosión del suelo. 31. Evidencia de cárcavas sin control. 01. Evidencia de agricultura con prácticas inadecuadas o sin obras de manejo y

conservación de suelos y aguas. 2

1. Evidencia de deslizamientos. 11. Evidencias de sobrepastoreo (gradillas en las laderas, poca cobertura de

pastos).

1. Evidencia de viviendas en sitios vulnerables (laderas deslizantes, ribera del río,etc.). 4

1. Evidencia de vías de comunicación inadecuadas (pocas, o en mal estado).2

1. Ausencia o inadecuados servicios públicos (recolección de basura, red deaguas negras y pluviales, limpieza de calles).

1. Ausencia o def ic iencia de centros de enseñanza y de salud.1

1. Ausencia, def ic iencia del servicio deagua potable.1

1. Ausencia o poca existencia de grupos comunales organizados.0

1. Ausencia o poca presencia institucional y de proyectos en la microcuenca.3

1. Evidencia de pobreza-miseria. 1Total por columna 12 18 10 5 0Sumatoria total (de las cinco columnas) 45

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