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AMHXXI I I CONGRESO NA C I O N A L D E HI D RU L I C A
PUERTO VALLARTA ,JALISCO,MXICO,OCTUBRE 2014AMH
IMPACTO DEL CAMBIO DE USO DE SUELO EN EL SISTEMA CUTZAMALA
Almanza Campos Jorge Alfonso1, Soto Castro Alejandro
2, Ojeda Torres Fernando
1,
Morales Palomares Horacio3y Bucio Pardo Conrado
3
1Departamento de Hidrulica, Universidad Michoacana de san Nicols de Hidalgo. Avenida Francisco J. Mujica S/N,
Ciudad Universitaria, Col. Felicitas del Ro, Morelia, Michoacn, C.P. 58030
2Comisin Estatal del Agua y Gestin de Cuencas, Michoacn. Perifrico Paseo de la Repblica No. 2451, Col.Camelinas, Morelia, Michoacn, Mxico. C.P. 58290
3Servicios de Ingeniera MORES S.A de C.V. Cayetano Andrade No.22, Col. Felicitas del Ro, Morelia, Michoacn,
Mxico. C.P. 58097
[email protected], [email protected], [email protected], [email protected],
Introduccin
Es a travs del anlisis del ciclo hidrolgico, que es posibledeterminar las variaciones que se presentan en losvolmenes de agua que se son susceptibles de infiltrarse al
subsuelo, liberndose gradualmente a travs de los arroyos,ros y manantiales. Este fenmeno se vuelve
part icularmente importante en las pocas de estiaje, sobretodo en aos secos, convirtiendo al agua subterrnea en la
principal fuente de abasto. En este sentido, las cuencashidrolgicas representan los mbitos naturales de captacindel agua de lluvia y se forman por redes de escurrimientosuperficiales y subterrneas.
Se representara de forma numrica la metodologa para ladeterminacin del volumen de escurrimiento dentro de lacuenca, todo esto mediantes los lineamientos de la NOM-
011-CNA-2000, as como los resultados de un programa dereforestacin en funcin de esta metodologa.
Objetivos
Demostrar en forma numrica los beneficios de la
elaboracin de programas de reforestacin y cuidado delos bosques en la parte de la cuenca Cutzamala.
Formular un escenario que muestre mediante unesquema de conservacin y recuperacin de bosque el
beneficio sobre la regulacin del ciclo hidrolgico yadems la regulacin del clima.
Proteger el bosque y detener su prdida,
salvaguardando con ello su biodiversidad y losservicios ambientales que prestan.
Cuenca Cutzamala
Los servicios ambientales se definen como los beneficiosindirectos que la sociedad obtiene gratuitamente de losecosistemas y se caracterizan porque su val or esintangible (aquello que se sabe que existe, pero cuya
cuantificacin y valoracin resultan complicadas);ejemplos tpicos son la regulacin del ciclo hidrolgico, laregulacin del clima y la conservacin de la biodiversidad.
La cuenca Cutzamala se ubica en los lmites del estado deMichoacn, Mxico y Guerrero (figura 1), de acuerdo alPrograma Hdrico Nacional visin 2030 tiene una rea de
10,619.14km2, la parte ms importante de esta cuenca
corresponde a los estados de Michoacn y estado deMxico. La importancia de esta cuenca radica en la
aportacin que se hace al suministro de agua a la ciudad deMxico a travs del Sistema Cutzamala, ya que de los 33m3/s que llegan al D.F y los 63 m3/s a la Cd de Mxico(http://www.agua.org.mx) , el 50% lo aporta la cuenca
Cutzamala a travs del sistema de trasvase del mismonombre, aportando alrededor de 16 m3/s (Bunge et al.,2012).
Figura 1.- Cuenca Cutzamala.
Metodologa
La delimitacin de la cuenca se hizo mediante cartasescaneadas y un SIG; ARCVIEW para lo cual se debecontar con el Modelo Digital de Elevacin (MDE). En latabla 1 se muestran las caractersticas principales de la
cuenca.
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Tabla 1.Caracteristcas de la cuenca.
A continuacin seleccionamos estaciones climatolgicasdentro y fuera de la cuenca, para elegirlas se export unarchivo .kml, (compatible con google Earth) ste nos permitever espacialmente las estaciones activas e inactivas y, a partir
de estas, seleccionar las que tienen incidencia y son adecuadaspara el estudio (Figura 2).
Figura 2. Estaciones climatolgicas.
Mediante el MDE y una representacin espacial de laprecipitacin (Isoyetas) se determin que la parte alta es la
zona donde se presentan los mayores niveles de precipitacin,la cual coincide con las zonas ms boscosas, por lo que esimportante mantener esas reas libres de tala y deforestacinya que es la parte de donde se presentan mayores niveles deinfiltracin (Almanza et al 2013).
Se plantearn 2 situaciones, en la primera se hace un anlisis
en la situacin actual de la zona de estudio y en la segundacondicin, se plantea una reforestacin en la zona de
pastizales, dando lugar a una zona boscosa.
Para plantear estos escenarios debemos contar con elcoeficiente CN (Nmero de curva), que espacialmente nosindica volumen de escurrimiento en funcin del uso de suelo,
entre menor sea ste, mayor la cantidad de agua que escurre, y
viceversa, esta agua llega a infiltrarse y convertirse en aguassubterrneas o subsuperficiales.
Dado que la mayor parte de las cuencas del pas no estnaforadas, con frecuencia faltan datos para hacer un anlisis,
por lo que es necesario tener mtodos con los que se puedaestimar la altura de lluvia efectiva a partir de la total y las
caractersticas de la cuenca, el Soil Conservation Servicepropone el mtodo llamado "Precipitacin efectiva(esnecesario contar con reas de cobertura del suelo, representada
por el coeficiente N el cual relaciona la altura de lluvia total
(P) con la altura de lluvia efectiva (Pe) mediante el nmero decurva (CN); de tal forma que obtenemos la precipitacin totaly la precipitacin efectiva para una cuenca. Para la obtencinde este valor (Aparicio Mijares et al 1992),
(1)
Una vez determinados los parmetros anteriores, es necesario
obtener el balance hidrolgico, tomamos la NOM-011-CNA-2000 y en base a sus lineamientos se determina la recarga,esta relaciona al volumen de escurrimiento (V) con elcoeficiente de escurrimiento (Ce), precipitacin promedio
anual (Hp) y el rea de la cuenca (A).
(2)
El coeficiente de escurrimiento (k) se determina a partir de los
siguientes procedimientos:
Transferencia de informacin hidromtrica y
climatolgica de cuencas vecinas, hidrolgicamentehomogneas.
En funcin del tipo y uso de suelo y del volumen deprecipitacin anual, de la cuenca en estudio.
Para la determinacin del Coeficiente de escurrimientotomaremos las frmulas de la NOM-011.
A continuacin mostramos las formulas y los resultados
obtenidos (tabla 2 y 3).
(3)
(4)
Donde
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Tabla 2. Actualmente.
Tabla 3. Reforestacin.
Una vez que determinamos este parmetro (Ce adimensional),podemos calcular el volumen de escurrimiento presente en lazona para las dos condiciones planteadas; con reforestacin yla situacin actual.
Resultados
En la tabla 4 y 5 se muestran los resultados del escurrimientopromedio anual para los dos casos planteados ( siendo A elrea en m2y G el valor el coeficiente de escurrimiento) , seobserva una disminucin del escurrimiento, con lo cual queda
demostrado que bajo una mejora y conservacin de las zonasboscosas se observa una disminucin del escurrimiento. Seencuentra una diferencia de escurrimiento 0.25 % dediferencia en comparacin con el volumen total, lo que no
parece representar mucha diferencia, sin embargo este valorrepresenta anualmente un volumen de infiltracin del rango delos 17904110.2 m.
Tabla 4. Actualmente.
Tabla 5. Reforestacin.
Conclusiones
Mediante un programa de reforestacin de la zona depastizales en el estado de Michoacn se puede incrementar el
volumen de recarga en el sistema Cutzamala en 17904110.2m anuales, esto solo en el Estado de Michoacn, mediante un
programa de mayores proporciones, se podran alcanzaracuerdos que permitan una explotacin sustentable de la zona.
El Sistema Cutzamala an registra un dficit en los volmenesde agua almacenada, faltan 45.4 millones de metros cbicosdel vital lquido para poder considerar que la crisis ha pasado.
Sin embargo, ningn volumen de agua adicional ser
suficiente para abastecer a la poblacin de la zona, lo que serequiere es rehabilitar el actual sistema de presas yracionalizar el uso del agua, as como hacer conciencia en elcuidado del agua mediante programas que orienten al usuario
sobre la conservacin y el uso sustentable de este recurso.
Referencias
(http://www.agua.org.mx)
Bunge, V., Martnez, J. y Ruiz-Bedolla,K. (2012) Escenariosde la dinmica hdrica de la regin de aporte del sistemaCutzamala. Documento de Trabajo de la Direccin Generalde Ordenamiento Ecolgico y Conservacin de Ecosistemas,
Instituto Nacional de Ecologa y Cambio Climtico, Mxico.
Vernica Bunge, Jorge Martnez y Karina Ruiz-Bedolla(2012). Caracterizacin y escenarios de dinmica hdrica de
la regin de aporte del sistema Cutzamala., Instituto Nacionalde Ecologa y cambio Climtico, Mxico.
Francisco Javier Aparicio Mijares, 1992. Fundamentos dehidrologa de superficie. Editorial Limusa.
Almanza Campos Jorge Alfonso, 2013. Modelacin de los
acuferos Zacapu y Pastor Ortiz-la Piedad para la gestin derecursos hdricos en la cuenca del ro Angulo, municipio deNahuatzen UMSNH.
A*G (m2*Ce) 1114427172.81
Atotal (m2) 6731629377.15
0.165550881
Ce
A*G (m2*Ce) 1136871532.03
Atotal (m2) 6731629377.15
0.168885045
Ce
A*G 123526713102.38
Vol (m3) 1235267131.02
1235.267Hm
Ve NOM
011
A*G 121736302078.72
Vol (m3) 1217363020.79
1217.363Hm
Ve NOM
011
http://www.agua.org.mx/http://www.agua.org.mx/