delimitaciÓn y codificaciÓn de las unidades...

GOBIERNO AUTÓNOMO DEPARTAMENTAL DE SANTA CRUZ

DELIMITACIÓN Y CODIFICACIÓN DE LASUNIDADES HIDROGRÁFICAS DEL DEPARTAMENTO DE SANTA CRUZ

Ing. Luis Ernesto Aguilera OrtízDirector Técnico Servicio de Cuencas ‐ SEARPI.

RESPONSABLE DE EDICIÓN:

Ing. Kathia C. Lara MelgarDirectora Manejo de CuencasServicio de Cuencas ‐ SEARPI.

CORRESPONSABLE DE EDICIÓN:

Ing. David Rolando G. Pardo SaavedraCoordinadorProyecto Control y Monitoreo de Cuencas Hidrográficas del Departamento de Santa Cruz.

EQUIPO TÉCNICO

Lic. David Oscar Diez Canseco OlivaConsultor Informático ‐ SIGProyecto Control y Monitoreo de Cuencas Hidrográficas del Departamento de Santa Cruz.

Com. Soc. Victor Hugo OlivaresConsultor Comunicación y Diseño

Proyecto Control y Monitoreo de Cuencas Hidrográficas del Departamento de Santa Cruz.

Ing. Albert P. SchwieningAsesor Cuencas / Ordenamiento Territorial

Cooperación Técnica Alemana (GIZ / CIM)

Ing. Erwin Camargo Arce.Profesional Experto

Servicio de Cuencas ‐ SEARPI.

Delimitación y Codificación de Unidades Hidrográficas del departamento de Santa Cruz.

Edición Preliminar; junio de 2011.

Se autoriza la reproducción total o parcial, citando la fuente. Citar como: Gobierno Autónomo Departamental de Santa Cruz;

Servicio de Cuencas‐SEARPI; “Delimitación y Codificación de la Unidades Hidrográficas del departamento de Santa Cruz”. Santa

Cruz; Bolivia; 2011. Edición Preliminar.

Ing. Ricardo Caballero.Profesional Experto

Servicio de Cuencas ‐ SEARPI.

Con el apoyo de la Cooperación Técnica Alemana

Sugerencias y/u observaciones, favor de dirigirse al Servicio de Cuencas ‐ SEARPI; Av. 4to. Anillo entre Av. Alemania y Av.

Mutualista. Tel.: 346‐2145 Int. 261 ‐ Correo Electrónico: [email protected]

Ing. Agr. Rubén Armando Costas AguileraGobernador

Departamento Autónomo de Santa Cruz.

Ing. Manlio Roca ZamoraSecretario de Desarrollo Sostenible, Medio Ambiente y Cambio Climático

1. INTRODUCCIÓN 2

2. ANTECEDENTES 3

3. JUSTIFICACIÓN 5

4. ACTIVIDADES REALIZADAS 6

5. METODOLOGÍA 9

5.1 Modelo Automático 9

5.1.1.1. Modelo Digital del Terreno 9

5.1.1.2. Modelo Digital de Elevación 10

5.1.1.3. Dirección de Flujo (Flow Direction) 10

5.1.1.4. Acumulación de Flujo (Flow Accumulation) 10

5.1.1.5. Flujo de enlace (Stream Link) 11

5.1.1.6. Cuenca (Watershed) 11

5.1.1.7. Umbral (Treshold) 11

5.2. Metodología 11

5.2.1. Llenar las Depresiones del DEM 11

5.2.2. Aplicar la Función de la Dirección del Flujo en el DEM 12

5.2.3. Aplicar la Función de Acumulación de flujo sobre la Dirección del Flujo 12

5.2.4. Aplicar una Condición de umbral a la Red de Dirección del Flujo 12

5.2.6. Obtener la Red de Flujo de Enlace 13

5.2.7. Obtener las Cuencas de la Red Hídrica 13

5.2.8. Vectorizar la Red Hídrica 13

5.2.9. Vectorizar las Cuencas Hidrográficas 13

6. FUENTES DE INFORMACIÓN 14

6.1. Información Principal 14

6.2. Información Complementaria 14

7. MAPAS Y COBERTURAS

8. CONCLUSIONES 64

B. Glosario 65

C. Bibliografía 66

7.10. Río Iténez Norte Pág. 46

7.9. Río Paraguá Pág. 42

7.11. Iténez Sur Pág. 48

7.8. Río San Martín Pág. 38

7.7. Río Blanco Pág. 34

7.6. Río San Julián Pág. 307.12. Río Curichi Grande Pág. 50

7.14. Río Tucavaca Pág. 56

7.5. Río Parapetí Pág. 267.15. Río San Miguel Pág. 60

7.13. Cáceres Pág. 54

7.16. Río Cuevo Pág. 62

7.4. Río Grande Pág. 22

7.3. Río Piraí Pag. 20

7.2. Río Yapacaní Pág. 18

7.1. Río Ichilo Pág. 16

INDICE

Servicio de Cuencas - SEARPI

A. Presentación 1

5.1.1. Conceptos. 9

5.2.5. Obtener una Red Hídrica con el umbral ingresado 12

5.2.10. Codificación de las Unidades Hidrográficas 13

Delimitación y Codificación de Unidades Hidrográficas del Departamento de Santa Cruz

En los diferentes estamentos normativos del país y el departamento,

se expone con énfasis el derecho a tener un medio ambiente sano. El agua, el

suelo, la vegetación y la fauna, son entre otros, los elementos esenciales para

la vida humana y en consecuencia, es el Estado en todos sus niveles (nacional,

departamental y municipal) quién deben planificar, coordinar y operativizar

con todos los sectores sociales y productivos, las acciones para el

aprovechamiento racional y sustentable de los recursos mencionados.

El siglo XXI plantea nuevas formas de desarrollo en equilibrio y armonía

con la naturaleza y para alcanzar esta visión, la información es trascendental

para llegar a tomar decisiones acertadas y acordes con esa visión de

desarrollo. De esta manera, la Gestión Integral de Cuencas Hidrográficas y la

Gestión Integral de los Recursos Hídricos, se vuelven clave para la generación

de alternativas afines a los desafíos planteados.

Así, Delimitación y Codificación de las Unidades Hidrográficas del

Departamento de Santa Cruz es indispensable para las instituciones

gubernamentales y no‐gubernamentales porque ordena, codifica y delimita

las unidades hídricas del Departamento.

Asimismo, ponemos a disposición de aquellas instituciones públicas,

privadas y ‐en especial‐ de las unidades educativas como motor de cambio

con base en principios de valoración y respeto de los recursos naturales del

Departamento, este importante trabajo técnico.

Atentamente.

A. PRESENTACIÓN

Panorámica Parque AmboróUnidad Hidrográfica Río Piraí

Ing. Luis Ernesto Aguilera Ortíz

DIRECTOR TÉCNICO SERVICIO DE CUENCAS - SEARPI


1GOBIERNO AUTÓNOMO DEPARTAMENTAL DE SANTA CRUZ

La Delimitación y Codificación de las Unidades Hidrográficas del

departamento de Santa Cruz es la base para un futuro manejo sostenible de

los recursos naturales para lograr un desarrollo socioeconómico equilibrado.

La delimitación considera a la cuenca como un espacio territorial e

identifica las diferentes unidades hidrográficas a través de fronteras

naturales, las cuales no toman en consideración las divisiones políticas

internas y externas de un país, departamento o provincia.

La Cuenca Hidrográfica y la Gestión Integral del Recurso Hídrico son

pilares importantes del ordenamiento territorial y manejo de la tierra y

elementos fundamentales para un desarrollo ordenado y equitativo.

El Departamento de Santa Cruz se encuentra entre los departamentos

con mayor disponibilidad de recursos hídricos en Bolivia, si bien su

distribución espacial y temporal no es homogénea. La acelerada ocupación

del espacio en las últimas tres décadas con un modelo de desarrollo

predominantemente horizontal que estaba basado en “cosechar” los recursos

naturales renovables sin considerar la sostenibilidad de los ecosistemas causó

un creciente deterioro sobre todo de la cobertura vegetal natural (bosques)

que se viene manifestando en desastres como inundaciones y prolongados

tiempos secos en diferentes zonas. La contaminación y degradación de los

ecosistemas acuáticos, son producto de la actividad antrópica, especialmente

en los centros urbanos, la explotación de los hidrocarburos y minería como

también del uso de agroquímicos. Asegurar la calidad y cantidad del recurso

hídrico para abastecer la demanda para los diferentes usos como consumo

humano, producción agropecuaria y generación de energía requiere, en

primer lugar, de mantener intactos a los ecosistemas con su biodiversidad.

Considerando que la demanda por el agua va a aumentar en el futuro

cercano y se aproxima un cambio climático, la gestión sostenible del recurso

hídrico y de las cuencas se vuelve un reto clave para la sociedad en su conjunto.

Si bien en el Departamento de Santa Cruz como uno de los primeros de

Bolivia se logró la incorporación del manejo de los recursos naturales en las

políticas departamentales de desarrollo a través del Plan de Uso del Suelo

(PLUS) y Planes Municipales de Ordenamiento Territoriales (PMOT) no se

logró la plena implementación de dichos planes lo que se evidencia en las altas

tasas de deforestación, una ocupación desordenada del espacio, usos

inadecuados de la tierra así como también del recurso hídrico.

La Delimitación y Codificación de las Unidades Hidrográficas del

Departamento de Santa Cruz, es un trabajo que en el futuro se va a

complementar en niveles menores de clasificación, sin embargo, este trabajo

es la base para la futura generación de información e investigación requerida

para establecer un ordenamiento territorial poniendo énfasis en la gestión

integral y participativa del vital recurso agua.

El reconocimiento legal a las dieciséis Cuencas determinadas

técnicamente por el Gobierno Autónomo Departamental se constituye en una

acción prioritaria para la Gestión Integrada de los Recursos Hídricos a través

de la necesaria elaboración e implementación de Planes de Manejo Integral

de Cuencas. Estos Planes van a permitir definir las áreas adecuadas para los

asentamientos humanos como también el uso de los recursos hídricos

asegurando su sostenibilidad a futuro.

1. INTRODUCCIÓN

Laguna La GaibaUnidad Hidrográfica Río Curichi Grande

Servicio de Cuencas - SEARPI2


2. ANTECEDENTES

La elaboración del presente trabajo obedece a la necesidad de inducir

mejoras en la gestión técnica, administrativa y operativa de las acciones que

desarrollan el Gobierno Autónomo Departamental de Santa a través del

Servicio de Cuencas ‐ SEARPI, los municipios, las autoridades locales y las

organizaciones de usuarios de agua en el ámbito regional.

Respecto a la gestión del territorio, en forma independiente o

interconectada con otras, la cuenca, es reconocida como la unidad del

territorio más adecuada para la gestión de los recursos hídricos. En tal

sentido, una detallada delimitación de cada una de las cuencas hidrográficas

constituye un instrumento básico para su gestión.

El Ministerio de Defensa Nacional ‐mediante su instancia técnica, el

Instituto Geográfico Militar (IGM), en el año 1990, desarrolló un primer plano

de delimitación de cuencas en el país a partir del cual se determinaron las

principales cuencas hidrográficas. Este mapa era utilizado por las diferentes

instituciones como el instrumento de delimitación de cuencas estándar de las

tres grandes cuencas del País:• Amazónica. • Altiplánica. • Del Plata.

El Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI) en el

año 1992, basándose en la delimitación de las tres grandes cuencas en el país,

definió las subcuencas de las mismas:

En la cuenca Amazónica, delimitó siete subcuencas: • Madre de Dios. • Beni.• Orthon. • Itenez. • Parapetí.• Izozog.• Abuna.

En la cuenca Del Plata se delimitó tres subcuencas: • Pilcomayo.• Bermejo.• Paraguay.

En la cuenca del Altiplano delimitó:• Desaguadero‐Poopó.• Titicaca.• Coipasa‐Uyuni.

El año 1996, la Dirección de Cuencas Hidrográficas del Ministerio de

Asuntos Campesinos y Agropecuarios, realizó una nueva delimitación en

cuencas y subcuencas. Es así que la cuenca del Amazonas se delimitó en

nueve subcuencas:• Acre. • Abuna.• Madera.

Canal TamengoUnidad Hidrográfica Cáceres

GOBIERNO AUTÓNOMO DEPARTAMENTAL DE SANTA CRUZ3

• Orthon.• Madre de Dios. • Beni.• Mamoré.• Itenez.• Parapetí.

La cuenca Del Plata se delimitó en tres subcuencas: • Pilcomayo. • Bermejo. • Paraguay.

La cuenca del Altiplano se delimitó en: • Titicaca. • Desaguadero. • Poopó.• Coipasa. • Salar de Uyuni.

Posteriormente, en el año 2007, en la Secretaría de Desarrollo

Sostenible de la Gobernación de Santa Cruz se definieron los criterios para la

delimitación de las cuencas del Departamento, encontrándose puntos de

coincidencia con la delimitación de cuencas del SENAMHI en lo siguiente:

• Partir de las tres grandes cuencas: Amazónica, Altiplánica y Del

Plata.

• Delimitar las grandes cuencas en el ámbito Nacional con criterios

geopolíticos y de parte‐aguas.

• Realizar una primera delimitación de las cuencas Internacionales e

interdepartamentales, utilizando criterios de parte‐aguas, en el

ámbito de cuencas que atraviesan dos o más Departamentos y/o

cuando hay contacto con países vecinos.

• Las delimitaciones mantienen concordancia con las curvas de nivel

de las cartas del IGM.

• Se delimitaron 13 cuencas hidrográficas, que son las que están

determinadas en el Plan Departamental de Ordenamiento Territorial

del departamento de Santa Cruz.

Para el presente trabajo, con el apoyo de la tecnología SIG (Sistema de

Información Geográfica), herramientas de análisis, procesamiento de la

información cartográfica y criterios de Ordenamiento Territorial, se ha

elaborado una nueva delimitación, que ha permitido identificar dieciséis

cuencas incorporando nuevos criterios para la delimitación, estándares de

métodos de clasificación y codificación para la nueva demarcación,

clasificación y codificación de unidades hidrográficas priorizadas por el curso

de agua o dicho de otra manera por la importancia del curso de agua principal.

Cataratas Federico AhlfeldUnidad Hidrográfica Río Itenez Norte



3. JUSTIFICACIÓN

El mapa de Delimitación de Unidades Hidrográficas ha sido

actualizado considerando los siguientes aspectos:

• La evolución del Hardware (Equipos Informáticos) y del Software

(ArcGis), para el tratamiento de la información cartográfica, técnicas

y conceptos de análisis y procesamiento de la información

cartográfica.

• La necesidad de contar con un mapa codificado de las Unidades

Hidrográficas en escalas menores.

• La estandarización de la base cartográfica digital del país a escala

1:250.000.

• La incorporación de criterios para la resolución de casos especiales

de delimitación (cuencas cerradas o endorreicas e intercuencas).

El mapa de Delimitación de Unidades Hidrográficas permitirá

desarrollar entre otros los siguientes aspectos:

o Codificar las Unidades Hidrográficas (cuencas) del Departamento.

o Delimitar el ámbito de las entidades de gestión de los recursos

hídricos con enfoque de cuenca que se propongan.

o Elaborar el Mapa Hidrográfico Departamental, con la

correspondiente codificación de los diferentes cursos del agua.

o Ubicar las fuentes en las que se ha otorgado derechos de uso de agua

en las Unidades Hidrográficas.

o Delimitar los ámbitos de los comités de Gestión de Cuencas y de

Riego.

o Elaborar las aplicaciones hidrológicas en las unidades determinadas.

o Elaborar la base cartográfica para el monitoreo de la erosión de

suelos en las Unidades Hidrográficas.

o Caracterizar geomorfológicamente las Unidades Hidrográficas.


ComunidadUnidad Hidrográfica Río Cuevo

5

4. ACTIVIDADES REALIZADAS

El objetivo general consistió en delimitar y codificar las Unidades

Hidrográficas (cuencas) del departamento de Santa Cruz de acuerdo a

criterios de clasificación y codificación basados en la priorización de cursos de

agua y elaboración del mapa de delimitación de Unidades Hidrográficas.

A continuación, se detallan las actividades que se realizaron para

alcanzar el objetivo propuesto:

o La delimitación de las cuencas del Departamento se efectuó, en

primera instancia, sobre las cartas geográficas del IGM y éstas

comprendían 19 cuencas para el Departamento, posteriormente el

Equipo de Cuencas de la Prefectura del Departamento de Santa Cruz

reagrupo las cuencas en 13 unidades mayores, además de generar la

Política de Manejo Integral de Cuencas Hidrográficas.

o La base cartográfica digital utilizada (hidrografía y curvas de nivel)

fue elaborada y presentada en el Plan Departamental de

Ordenamiento Territorial (PDOT) del departamento de Santa Cruz,

que todavía está en etapa de concertación, además se realizó una

corrección a la hidrografía en la región del pantanal con la información

entregada por la Fundación para la Conservación del Bosque Seco

Chiquitano (FCBC).

o Asímismo se tiene la información de delimitación de unidades

hidrográficas del Programa Nacional de Cuencas (PNC) elaborada con

la metodología Pfafstetter, esta fue clasificada hasta el 5° nivel, como

se muestra en el siguiente mapa.

o Históricamente se han manejado un

número de cuencas basadas en los

principales ríos del Departamento y

estos a su vez fueron, de acuerdo a su

importancia, identificados como

r e c o l e c t o r e s d e l a s u n i d a d e s

hidrográficas mayores y considerando

que el propósito de esta clasificación y

codificación es que se tenga unidades

h o m o g é n e a s p a r a e f e c t o s d e

planificación, entonces se decidió

trabajar sobre la clasificación anterior

(elaborada por el IGM y corregida por la

Secretaria de Desarrollo Sostenible de

la Gobernación).

o La clasificación asumida en esta

publicación no tiene la intención de ser

una nueva metodología ni pretende

parecer una metodología alternativa a

la de Pfafstetter, aplicada por el PNC. Se

trata de una manera de agrupación

diferente basada en los cursos de agua


Codificación

con metodología

Pfafstetter


principales y las cuencas que se

manejaron histór icamente en e l

Departamento de Santa Cruz.

o La delimitación de las unidades

hidrográficas realizada por el PNC y la

elaborada para esta publicación no tienen

mayores diferencias (el DEM es de 90

metros en ambos casos, la herramienta

que se empleo es ArcGis y los módulos del

proyecto hydrosheds). Algunos de los

límites de las unidades hidrográficas

mayores se corrigieron en base a

imágenes satelitales de mejor resolución.

o Las tablas de las unidades hidrográficas

de esta publicación, mantienen entre sus

atributos la información de la clasificación

de cuencas hasta el 5° nivel del PNC, con

el objetivo de consolidar ambas bases en

el futuro, por supuesto que en la

caracterización posterior a niveles

menores entrará o encontrará su

equivalencia en niveles diferentes, puesto

que la clasificación del PNC tiene una

marcada heterogeneidad en las dimensiones de las unidades

hidrográficas, característica particular de la metodología usada por

el PNC.

o Como se puede observar en las

imágenes las características del 4° y 5°

nivel, tienen correspondencia con las

clasificaciones de cuencas y subcuencas.

De la misma manera la clasificación de

cuencas menores seria un equivalente de

más o menos 7° y 8° nivel en la

clasificación de Pfasftetter, como entre

los atributos de la tabla de clasificaciones

de las unidades hidrográficas de esta

publicación se mantiene la codificación

que maneja el PNC, entonces en el futuro

con una nueva clasificación a niveles más

bajos no existirá ninguna incoherencia

entre la clasificación actual con la

clasificación que maneja el PNC.



o En la presente publicación desarrollada en la Dirección de Manejo de

Cuencas – SEARPI se han delimitado y codificado las Unidades

Hidrográficas en dos niveles adicionales de las unidades mayores, a saber:

• 16 Unidades hidrográficas mayores

• 110 Unidades hidrográficas intermedias.

• 1717 Unidades hidrográficas menores.

El detalle de cada una de las cuencas es el siguiente:

010203= Es equivalente a determinar la unidad menor 03, la unidad

intermedia 02 y la unidad mayor 01.

El producto final es un archivo en formato vectorial (.shp) de las unidades

hidrográficas y su respectiva topología de línea y polígono, incluyendo el código de

6 dígitos que comenzando desde atrás seria:

N° CuencaUnidades

Hidrográficas Intermedias

ÁREA Km2

01 Río Ichilo 8 29 8,010.32

02 Río Yapacaní 7 32 11,246.38

03 Río Piraí 9 58 13,511.36

04 Río Grande 11 101 35,191.1505 Río Parapetí 7 168 39,324.7306 Río San Julián 11 292 53,500.1407 Río Blanco 6 95 18,305.6808 Río San Martín 13 127 33,155.6909 Río Paraguá 7 137 27,170.7610 Río Iténez Norte 6 52 7,905.1011 Río Iténez Sur 3 37 6,316.34

12 Río Curichi Grande 6 252 43,602.4013 Cáceres 5 44 7,068.7714 Río Tucavaca 3 161 27,858.8615 Río San Miguel 4 68 16,699.9716 Río Cuevo 3 64 15,622.16

Total general 110

1717 364,489.81

Unidades Hidrográficas

Menores

La organización asumida en esta publicación, responde principalmente al

desarrollo de unidades hidrográficas con características y clasificación

morfométricas similares (unidades homogéneas entre sí), de acuerdo a los

cursos de aguas conocidos. Con la adopción de éste criterio, en venideras

gestiones, se puede definir una metodología de planes de manejo de cuencas

aplicables a los municipios y al Departamento, en concordancia con las

unidades hidrográficas ya conocidas por la población y con extensiones

similares (homogéneas), dejando como resultado planificaciones locales

organizadas y coherentes entre sí.


5. METODOLOGÍA

En la metodología desarrollada para esta delimitación, la importancia

de cualquier curso de agua está relacionada con el área de su unidad

hidrográfica (cuenca). De acuerdo a los cursos principales conocidos se

efectuó una distinción entre río principal (primario) y los tributarios

(secundario, terciario, etc.), en función del criterio del área drenada. Así, en

cualquier confluencia, el río principal será siempre aquel que posea la mayor

área drenada entre los dos denominándose cuencas a las áreas drenadas por

los tributarios e intercuencas de las áreas restantes drenadas por el río

principal.

El proceso de delimitación consiste en subdividir una unidad

hidrográfica, cualquiera que sea su tamaño, determinándose las divisiones de

los afluentes a las del curso del río principal, de manera que se da prioridad al

curso de agua principal, seguido por la tipificación del curso de agua (río

principal, río permanente, quebrada, arroyo, cañada). Las unidades

hidrográficas correspondientes a esos tributarios son denominadas unidades

intermedias y se emplea el mismo criterio dentro de éstas y en el sentido

desde la desembocadura hacia la naciente del curso de agua.

Los otros tributarios del curso de agua que no son tributarios

importantes son agrupados en las áreas restantes, denominadas

intercuencas que reciben en el mismo sentido, categoría de unidad

hidrográfica.

El proceso de automatización, mediante ArcGis, consistió en delinear

las cuencas hidrográficas de los tributarios de la cuenca que está siendo

subdividida, sobre un mapa cartográfico digital a escala 1:250.000, con

información de los flujos de agua, lagos y lagunas. Una vez concluido ese

proceso, se generaron los polígonos de las cuencas e intercuencas delineadas,

obteniéndose así una nueva cobertura de información congregando a todos

los polígonos obtenidos e ingresándoles los valores de la codificación en su

base de datos, el cual fue estructurado para recibir los tres niveles de

clasificación.

5.1. Método Automático para Delimitación de Cuencas.

La herramienta que se ha empleado para la delimitación de cuencas es

WSDT (Watershed and Stream Delineation Tool), herramienta de

delimitación de cursos de agua y cuencas hidrográficas, que básicamente

trabaja en el Arcgis 9.1 sobre un modelo digital de elevación y añade ocho

capas al modelo. A través de un proceso sencillo en el que sólo hay un par de

parámetros para introducir, de un modelo de elevación calcula los flujos de

agua y las cuencas hidrográficas.

5.1.1. Conceptos.

Con la finalidad de que el método resulte mejor explicado se presentan

aquí algunas definiciones de términos:

5.1.1.1. Modelo Digital del Terreno

Un Modelo Digital del Terreno (MDT), es una estructura numérica de

datos que representa la distribución espacial de una variable cuantitativa y

continua, como puede ser la temperatura, la altitud o la presión atmosférica.

En el caso que la variable a representar sea la cota o altura del terreno se

Ciudad San MatíasUnidad Hidrográfica Río Curichi Grande


denomina Modelo Digital de Elevación, o sus siglas en inglés DEM (Digital

Elevation Model)

5.1.1.2. Modelo Digital de Elevación

El Modelo Digital de Elevación (DEM) es un Modelo Digital del Terreno

cuyos datos almacenados representan valores de altitud.

En la actualidad es posible caracterizar la superficie y sobre todo,

delimitar Unidades Hidrográficas a partir de Modelos Digitales de Elevación

(DEM).

Estos modelos son simbólicos ya que establecen relación de

correspondencia con el objeto real, mediante algoritmos matemáticos que

son tratados mediante programas de sistemas de información geográfica

(Software SIG). Sin estructuras de datos, no son solo acumulaciones de cifras,

sino que tienen una estructura interna con la cual deben interpretarse dichos

datos.

5.1.1.3. Dirección de Flujo (Flow Direction)

La Dirección del Flujo está determinada por la dirección más empinada

de descenso de cada celda o píxel.

El valor de salida de la dirección del flujo es un número entero (1, 2, 4, 8,

16, 32, 64, 128 determinado por el valor representado en el octeto de

información del pixel). Los valores para cada dirección del centro son los

siguientes:

Por ejemplo, si la dirección de la caída más empinada fuera hacia la

izquierda de la celda de procesamiento actual, la dirección de flujo estaría

codificada como 16.

Si una celda es más baja que sus vecinas, a esa celda se le asigna el valor

de su vecina más baja y el flujo se define hacia esta celda. Si varias vecinas

poseen el valor más bajo, a la celda se le otorga este valor igualmente. El valor

de salida de la caída se expresa en porcentajes.

En un área plana, la distancia se convierte en la distancia a la celda más

cercana de la elevación más baja. El resultado es un mapa de la elevación en

porcentaje en la ruta del descenso más empinado de cada celda.

5.1.1.4. Acumulación de Flujo (Flow Accumulation)

El resultado de la acumulación de flujo es una matriz que lo representa,

en esta matriz se calcula para cada celda un valor de acumulación de peso

proveniente de todas las celdas que fluyen hacia ella.

El flujo acumulado está en función del número de celdas que fluyen

hacia cada una de las celdas de la matriz de salida. La celda que esta siendo

procesada no se considera en tal acumulación.

Las celdas de salida con una alta acumulación de flujo identifican o

representan la red de drenaje.

Parque AmboróUnidad Hidrográfica Río Piraí

32 64 128

16 1

8 4 2



Las celdas de salida con una acumulación de flujo cero son puntos

topográficos altos que permiten identificar las cordilleras.

5.11.5. Flujo de enlace (Stream Link)

Asigna únicos valores a las secciones de una red de drenaje lineal

matricial, comprendida entre intersecciones.

Los enlaces “Links” son las secciones de una red de drenaje que

conectan dos confluencias (junctions) sucesivas, una confluencia y la

desembocadura, o un inicio (naciente) y una confluencia.

La matriz de la red de drenaje puede ser creada mediante el cálculo del

umbral adecuado, el cual consiste en determinar el valor de la acumulación de

flujo.

5.1.1.6. Cuenca (Watershed).

Determina el área de contribución por encima de un conjunto de celdas

en una matriz.

Un watershed es el área en el cual el agua que drena dentro de ella, se

concentra en un colector común o principal. Otros términos utilizados para

watershed son cuenca de captación o zona de contribución. Esta zona se

define normalmente como la superficie total que fluye a una determinada

salida o “pour point”. El límite entre dos cuencas se conoce como frontera de

drenaje o línea divisoria o parte‐aguas.

5.1.1.7. (Threshold).Umbral

El umbral es el área de drenaje mínimo que cada célula de la red de

acumulación de flujo puede tener. Es una función del tamaño de una celda de

la cuadrícula. Puede ser calculada con la siguiente fórmula:

Valor = umbral mínimo de superficie de drenaje / tamaño de la celda.

El número mínimo es un número entero, por lo que la herramienta no

aceptará cualquier formato de entrada.

5.2. Metodología.

La metodología utilizada para obtener las cuencas y cursos de agua, a

partir de un modelo de elevación digital se basa en el siguiente procedimiento:

1) Llenar las depresiones del DEM.

2) Aplicar la función de la dirección del flujo en el DEM llenado.

3) Aplicar la función de acumulación de flujo sobre la dirección del flujo.

4) Aplicar una condición de umbral a la red de dirección del flujo.

5) Obtener una red hídrica para el umbral ingresado.

6) Obtener la red de flujos de enlace.

7) Obtener las cuencas de la red hídrica.

8) Vectorizar la red hídrica.

9) Vectorizar las unidades hidrográficas.

10) Codificar las unidades hidrográficas.

5.2.1. Llenar las depresiones del DEM

El modelo de elevación digital DEM es la fuente principal de esta

herramienta.

El resultado va a ser derivado por completo de esta información, se


Cuevas de MotacucitoUnidad Hidrográfica Cáceres

11

debe conocer los cursos de agua para que se puedan delinear la dirección del

flujo de las corrientes de agua de las cuencas hidrográficas y de sus áreas de

drenaje, en el caso ideal, cuando todos los datos del paisaje están completos y

cuando el terreno geográficamente es perfecto. Pero normalmente eso no

ocurre, entonces existen sectores sin información en el paisaje y en estos

sectores no es posible saber hacia donde fluye el agua. Por lo tanto se necesita

más información del terreno. Estas depresiones en el terreno son

imperfecciones debidas a los datos o a la topografía. En este caso, la

información del terreno debe ser llenada.

Para el proceso de llenado de las depresiones se utiliza una función que

identifica y eleva el terreno a fin de tener una superficie más lisa y permita

conocer el flujo del agua sin la formación de lagunas.

5.2.2. Aplicar la función de la dirección del flujo en el DEM.

Este es el punto donde se aplica un algoritmo de análisis del terreno,

que puede determinar la dirección del flujo, las áreas de drenaje y las cuencas

hidrográficas del DEM.

La aplicación de la función de la dirección del flujo nos da una

cuadrícula en la que podemos identificar la dirección que toma el. Así que

cada celda va a almacenar un valor que identifica hacia que celda vecina fluye

el agua.

5.2.3. Aplicar la función de acumulación de flujo sobre la dirección del

flujo.

El siguiente paso es definir una cuadrícula en la que cada celda va a

almacenar un valor que es igual al número de celdas que contribuyen aguas

arriba de la misma.

Cuando se obtiene la cuadrícula de la dirección del flujo, se puede

determinar en cada celda cuántas celdas están apuntando hacia ella y

almacenar este valor acumulado como un número. Cuando una celda que

tiene celdas anteriores que señalaban hacia ella entonces ese valor se

acumula en la última celda. Esto es lo que se define como una red de

acumulación de flujo.

5.2.4. Aplicar una condición de umbral a la red de dirección del flujo.

Con la red de acumulación de flujo se conoce cuánto de cada celda

aporta o contribuye a otras celdas, posteriormente se determina el área de

drenaje, que es necesario para considerar una celda determinada como parte

de un curso de agua. Esta es una decisión técnica basada en las características

hidrológicas que presenta el paisaje y va a estar en función del tamaño de la

célula y el área de drenaje seleccionado.

5.2.5. Obtener una red hídrica para el umbral ingresado.

Una vez que se han identificado los cursos de agua hay que tipificarlos.

La mejor manera es desagregar estos cursos en su componente de afluente.

Se aplica una condición de pertenencia de la celda al curso de agua,

para lograr una cuadrícula en la que se considera que los ríos tienen un número

de fácil identificación como ser 1 y lo que está fuera del río tiene un valor de

vacío. Esta red tiene un formato sencillo y se puede utilizar sin dificultad.


Río ParapetíUnidad Hidrográfica Río Parapetí


5.2.6. Obtener la red de flujos de enlace.

En la red de cursos de agua no se puede identificar las celdas aguas

arriba y aguas abajo. En otras palabras, no se puede decir que celda le

antecede y que celda le sigue. Es por eso que se calcula la red de dirección de

flujo y la red de flujos de enlace permite conocer la secuencia de estas celdas.

5.2.7. Obtener las cuencas de la red hídrica.

Ahora que cada curso de agua está bien definido se procede a delimitar

las cuencas basadas en la red de enlaces y en la cuadrícula de la dirección del

flujo.

5.2.8. Vectorizar la red hídrica

Este procedimiento se utiliza para convertir la red de flujos de enlaces

en vectores de línea. En teoría, sólo se necesita la célula superior y la red de la

dirección del flujo, con la intención de trazar una línea que va a unir los centros

de las células de un curso de agua. La red de enlace de los ríos también conoce

los límites de las corrientes.

5.2.9. Vectorizar las cuencas hidrográficas.

Este paso tiene como objetivo crear un vector de polígonos de las

unidades hidrográficas. El vector de polígonos se define como un área que

cubre exactamente la red de la unidad hidrográfica. Esta función determina el

área que cubre las células con el mismo valor. Como todas las células de cada

unidad tienen un valor único, entonces van a ser definidos como polígonos

basados en la red de valores de las unidades hidrográficas.

Como resultado se tienen las siguientes capas:

GRILLAS o CUADRÍCULAS

fdem (GRILLA, después de llenar las depresiones del DEM).

fdr (GRILLA de la dirección de flujo).

fac (GRILLA del flujo de acumulación).

str (GRILLA de drenaje, valor=1 en el curso de agua, valor=φ fuera

del curso.

lnk (GRILLA de flujos de enlace).

wsh (GRILLA de cuencas).

VECTORES

strl (shapefile, líneas de cursos de agua).

wshp (shapefile, polígono de cuencas).

wshdp(shapefile, Polígono de cuencas unificada).

5.2.10. Codificación de las unidades hidrográficas.

El proceso de codificación consiste en el ingreso de valores a cada

polígono que representa una unidad hidrográfica en la tabla de atributos,

representada por una matriz de datos en los cuales las filas son las unidades

hidrográficas y las columnas son las características de cada una de éstas, entre

ellas la cobertura y la codificación.


Tucán (Ramphastos toco)

13

6. FUENTES DE INFORMACIÓN

6.1. Información Principal:

El presente trabajo, se ha basado principalmente en los siguientes

estudios:

• Plan Directivo Cuenca del Río Yapacani (MACUCY:2000), Ministerio

de Desarrollo Sostenible y Planificación y BID. En el año 2000.

• Proyecto de “Delimitación y Codificación de Unidades Hidrográficas

del Perú”, escala 1:100.000, elaborado por la Intendencia de Recursos

Hídricos del Instituto Nacional de Recursos Naturales (INRENA) del

Perú, en el año 2008. Se empleó la Carta Nacional topográfica del Perú

(1:100.000) del Instituto Geográfico Nacional (IGN) mediante

procedimiento de delimitación manual sobre pantalla, apoyándose de

información de modelos digitales de elevación del Proyecto SRTM (3”

de arco) principalmente en zonas de la región amazónica y parte baja

de los valles costeros.

• Hidrografía de Bolivia, descripción de ríos, arroyos, lagos, lagunas y

salares, del Ministerio de Defensa Nacional, del Servicio Nacional de

Hidrografía Naval del año 2007.

• Unidades hidrográficas delimitadas hasta el nivel 5 de Bolivia del

Ministerio de Medio Ambiente y Agua en la publicación “Delimitación y

Codificación de Unidades Hidrográficas de Bolivia”, en el año 2010.

Para lo cual se ha utilizado el modelo digital de elevación del Proyecto

HydroSHEDS con una resolución de 3” de arco (90 metros

aproximadamente).

• Modelo Digital de Elevación – 3” de arco (90 metros de resolución

espacial aproximadamente).

6.2. Información Complementaria:

• Cartografía digital hidrográfica de Bolivia, proporcionada por el

Viceministerio de Recursos Hídricos y Riego del Ministerio del Medio

Ambiente y Agua de Bolivia. Escala 1:250.000. Proyección Cónica

Conforme de Lambert, datum WGS84, Zona 20 Sur.

• Cartografía digital de la hidrografía de la Chiquitania corregida por la

Fundación de Conservación de Bosque Seco Chiquitano (FCBC), en

escala 1:250.000, datum WGS84 zona 20S.

• Cartografía digital de la hidrografía y las cuencas de la zona

fronteriza del Pantanal Boliviano actualizada por la WWF Bolivia.

• Proyecto SRTM

La Misión Espacial de Topografía de Radar‐ Shuttle Radar Topography

Mission (SRTM) – obtuvo datos topográficos de más del 80% de la

superficie terrestre, creando la primera colección de datos de

elevaciones del mundo.

El propósito de la misión fue obtener un modelo digital de elevación del

globo terráqueo, de modo de generar una completa base de cartas

topográficas digitales de alta resolución de la Tierra.

Comunidad Rural




mapa grande

15

UNIDADES HIDROGRÁFICAS DEL

DEPARTAMENTO DE SANTA CRUZ

Río Blanco.

Cáceres.

Río Cuevo.

Río Curichi Grande.

Río Ichilo.

Río Iténez Norte.

Iténez Sur.

Río Paraguá.

Río Parapetí.

Río Piraí.

Río Grande.

Río San Julián.

Río San Martín.

Río San Miguel.

Río Tucavaca.

Río Yapacaní.

Unidades Hidrográficas Intermedias.Unidades Hidrográficas Menores

Unidades Hidrográficas Mayores

delimitaciÓn y codificaciÓn de las unidades...

Documents