Producción de sedimentos. Ecuación n Universal. Modificada EUPSM. Dr. Mario R. Martínez Menez

Transcripción

1 Producción de sedimentos Ecuación n Universal de Pérdida P de Suelo Modificada EUPSM Dr. Mario R. Martínez Menez

2 EUPSM Y = 11.8 ( ) 0.56 Q* q K LS C P p Donde: Y = Sedimentos aportados a una sección del cauce para una tormenta determinada sobre la cuenca (t/ha) Q = Escurrimiento medio (m 3 ) q p = Escurrimiento máximo (m 3 /seg) K = Erosionabilidad del suelo (t ha hr MJ -1 mm -1 ha -1 ) L = Longitud de la pendiente (adimensional) S = Grado de la pendiente (adimensional) C = Cobertura vegetal (adimensional) P = Prácticas mecánicas de control de la erosión

3 Estimación n de variables Hidrológicas a nivel de Cuenca

4 Variables ponderadas a estimar Precipitación media diaria o anual Erosionabilidad del suelo Uso del Suelo Longitud y grado de pendiente en la Cuenca Grupos de suelos Curvas Numéricas

5 Plano topográfico Escala 1:50,000

6 Precipitación media anual ponderada de la Cuenca del Río Chapingo Estación Prec anual (mm) Area (ha) Prec*Area , , , , Total 1, , Prec media de la Cuenca

7 Estimación del K medio ponderado de la Cuenca del Río Texcoco K = K A T i A i Textura K Area (ha) Area * K Migajon Arcillo limoso Arcilla media Migajon Arcillo limoso Arena migajosa Migajon Arcillo arenoso Migajon Arcillo arenoso Total K ponderada ,

8 Factor C ponderado de la Cuenca del Río Chapingo Tipo de Vegetación Clave Area (ha) Factor C Area * C Bosque Cultivado BCp Bosque de Oyamel Ba Matorral Inducido MI Agricultura TA 1, 2, Bosque de Pino Bp Pastizal Inducido Pi - Bp Total Factor C ponderado 0.17

9 Estimación de pendiente y longitud de la pendiente Áreas Cota mayor Cota menor Lambda Lambda Promedio Pendiente % , , , , , , , , , , , , , , ,

10 LS ponderado de la Cuenca del Río Chapingo Áreas Lambda λ S % Factor LS Area (ha) LS * Area , , , , , , , , , , , , , Total LS ponderada 1, ,

11 Factor P ponderado Practicas Factor P Area_ha Area * Factor P Obra (Terrazas de Banco) Ninguna 1 1, , Total 1, , Factor P ponderado 0.94

12 CN ponderada de la Cuenca del Río Chapingo Cobertura Condición Gpo de Área (ha) CN(II) Area * CN hidrológica Suelo Bosque Regular B , Bosque Regular A Bosque Mala A , Bosque Buena B Bosque Mala B , Pastizal Mala B , Pastizal Regular A , Pastizal Buena B , Cultivo de escarda Mala B , surcos rectos Total 1, , CN ponderada 66.33

13 Variable que alimentan el modelo Área de la cuenca (ha) 1,429 Factor K Factor LS Factor C Factor P Curva numérica (II) 66 Longitud del cauce principal 13,394 Desnivel del cauce principal 1,200 Pendiente media del terreno 8.96

14 Diagrama del modelo para la estimación de escurrimientos y sedimentos Cálculo de R Delimitación de microcuencas Información Base Planos: Topográfico 1:50,000 Uso del suelo con imagen de Satélite Recorte de geomodelos de elevaciones Hidrología Datos edafológicos: Muestreo de suelo Análisis de laboratorio Datos meteorológicos: Estaciones Precipitación anual (mm) Precipitación diaria (mm) Cálculo de K Cálculo de LS Determinación de C Determinación de P Uso del suelo CN I f(cn II ) Tc = 0.02 L H Suelo (Textura) Condición hidrológica CN II Si P<12.7 mm Si P>38.1 mm CN III f(cn II ) S = 254 CN I = P Tc q p Aplicación del Modelo USLE A = R*K*LS*C*P Escurrimiento medio diario Q = ( P 0.2S) P + 0.8S P= Precipitación del evento en mm Escurrimiento máximo instantáneo Aplicación del modelo MUSLE Y = 11.8 Q * I * A C * I * A P = = ( Q * qp) KLSCP (en t/ha por evento)

15 Programación de hoja de cálculo Excel para la estimación de escurrimientos y sedimentos Formato de aplicación de la EUPSM en la hoja de cálculo Excel Dia Precip. Humedad CN I CN II CN III CNi adoptado Si (mm) 0.2Si Qi (mm) I (mm/hr) qpi (m 3 /s) Qm (m 3 ) Ei PSi juliano antecedente ,

16 Resumen: Escenario actual Precipitación (mm) (miles de m 3 ) Q (mm) Q (miles de m 3 ) q p m 3 /s (t/ha) Sedimentos (miles de t) Ene Feb Mar Abr May Jun , Jul , Ago , Sep , Oct Nov Dic Suma ,

17 Variación de la precipitacion y Q medio (Escenario actual) Precipitación (mm) Q (mm) Precipitación y Q (mm) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

18 Variación de q p y sedimentos (Escenario actual) qp 35 qp (m 3 /s) Sedimentos Producción de sedimentos (t/ha) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic 0

19 Estimación de Q, q p y producción de sedimentos en 4 escenarios Escenario 1. Bosque (C=0.01, P=1 y CN=50) Precipitación mm miles de m 3 Q (mm) Q (miles de m 3 ) q p (m 3 /s) Sedimentos (t/ha) (miles de t) Ene Feb Mar Abr May Jun , Jul , Ago , Sep , Oct Nov Dic Suma ,

20 Escenario 2. Maíz (C=0.5, P=1 y CN=80) Precipitación mm miles de m 3 Q (mm) Q (miles de m 3 ) q p (m 3 /s) Sedimentos (t/ha) (miles de t) Ene Feb Mar Abr May Jun , Jul , Ago , Sep , Oct Nov Dic Suma

21 Escenario 3. Maíz en terrazas (C=0.3, P=0.6 y CN=65) Precipitación (mm) (miles de m 3 ) Q (mm) Q (miles de m 3 ) q p (m 3 /s) Sedimentos (t/ha) (miles de t) Ene Feb Mar Abr May Jun , Jul , Ago , Sep , Oct Nov Dic Suma

22 Escenario 4. Suelo desnudo (C=0.85, P=1 y CN=90) Precipitación (mm) (miles de m 3 ) Q (mm) Q (miles de m 3 ) q p (m 3 /s) Sedimentos (t/ha) (miles de t) Ene Feb Mar Abr May Jun , Jul , , Ago , Sep , Oct Nov Dic Suma , , ,756.1

23 Variación n de Q medio en 4 escenarios 250 Precipitación (mm) Precipitación y Q (mm) Bosque Maíz Maíz en terrazas Suelo Desnudo 50 0 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

24 Variación n de q p (máximo) en 4 escenarios 120 q p (m áxim o m ensual m 3 /s) Q Bosque Q Maíz en terrazas Q Maíz Q Suelo denudo Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

25 Variación n de la producción n de sedimentos en 4 escenarios 700 Bosque Maíz Maíz en terrazas Suelo Desnudo Sedimentos (t/ha)