DELIMITACIÓN Y CODIFICACIÓN DE LAS UNIDADES HIDROGRÁFICAS DEL DEPARTAMENTO DE SANTA CRUZ

Transcripción

1

2 DELIMITACIÓN Y CODIFICACIÓN DE LAS UNIDADES HIDROGRÁFICAS DEL DEPARTAMENTO DE SANTA CRUZ Ing. Agr. Rubén Armando Costas Aguilera Gobernador Departamento Autónomo de Santa Cruz. Ing. Manlio Roca Zamora Secretario de Desarrollo Sostenible, Medio Ambiente y Cambio Climático RESPONSABLE DE EDICIÓN: Ing. Luis Ernesto Aguilera Ortíz Director Técnico Servicio de Cuencas SEARPI. CORRESPONSABLE DE EDICIÓN: Ing. Kathia C. Lara Melgar Directora Manejo de Cuencas Servicio de Cuencas SEARPI. EQUIPO TÉCNICO Ing. David Rolando G. Pardo Saavedra Coordinador Proyecto Control y Monitoreo de Cuencas Hidrográficas del Departamento de Santa Cruz. Lic. David Oscar Diez Canseco Oliva Consultor Informático SIG Proyecto Control y Monitoreo de Cuencas Hidrográficas del Departamento de Santa Cruz. Ing. Albert P. Schwiening Asesor Cuencas / Ordenamiento Territorial Cooperación Técnica Alemana (GIZ / CIM) Com. Soc. Victor Hugo Olivares Consultor Comunicación y Diseño Proyecto Control y Monitoreo de Cuencas Hidrográficas del Departamento de Santa Cruz. Ing. Erwin Camargo Arce. Profesional Experto Servicio de Cuencas SEARPI. 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.: Int. 261 Correo Electrónico: uepmsearpi@cotas.com.bo Delimitación y Codificación de Unidades Hidrográficas del departamento de Santa Cruz. Edición Preliminar; junio de 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; Edición Preliminar.

3 Delimitación y Codificación de Unidades Hidrográficas del Departamento de Santa Cruz INDICE A. Presentación 1 1. INTRODUCCIÓN 2 2. ANTECEDENTES 3 3. JUSTIFICACIÓN 5 4. ACTIVIDADES REALIZADAS 6 5. METODOLOGÍA Modelo Automático Conceptos Modelo Digital del Terreno Modelo Digital de Elevación Dirección de Flujo (Flow Direction) Acumulación de Flujo (Flow Accumulation) Flujo de enlace (Stream Link) Cuenca (Watershed) Umbral (Treshold) Metodología Llenar las Depresiones del DEM Aplicar la Función de la Dirección del Flujo en el DEM Aplicar la Función de Acumulación de flujo sobre la Dirección del Flujo Aplicar una Condición de umbral a la Red de Dirección del Flujo Obtener una Red Hídrica con el umbral ingresado Obtener la Red de Flujo de Enlace Obtener las Cuencas de la Red Hídrica Vectorizar la Red Hídrica Vectorizar las Cuencas Hidrográficas Codificación de las Unidades Hidrográficas FUENTES DE INFORMACIÓN Información Principal Información Complementaria MAPAS Y COBERTURAS Río Iténez Norte Pág Río San Martín Pág Río Paraguá Pág Río Blanco Pág Iténez Sur Pág Río Ichilo Pág Río Piraí Pag Río San Julián Pág Río Curichi Grande Pág Río Yapacaní Pág Río Grande Pág Río Tucavaca Pág Río Parapetí Pág Cáceres Pág Río San Miguel Pág Río Cuevo Pág CONCLUSIONES 64 B. Glosario 65 C. Bibliografía 66 Servicio de Cuencas - SEARPI

4 A. PRESENTACIÓN 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. Panorámica Parque Amboró Unidad Hidrográfica Río Piraí Ing. Luis Ernesto Aguilera Ortíz DIRECTOR TÉCNICO SERVICIO DE CUENCAS - SEARPI 1

5 Delimitación y Codificación de Unidades Hidrográficas del Departamento de Santa Cruz 1. INTRODUCCIÓN 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. Laguna La Gaiba Unidad Hidrográfica Río Curichi Grande 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. Servicio de Cuencas - SEARPI 2

6 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. Canal Tamengo Unidad Hidrográfica Cáceres 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. 3

7 Delimitación y Codificación de Unidades Hidrográficas del Departamento de Santa Cruz 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. Cataratas Federico Ahlfeld Unidad Hidrográfica Río Itenez Norte 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. Servicio de Cuencas - SEARPI 4

8 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: 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. Comunidad Unidad Hidrográfica Río Cuevo o Caracterizar geomorfológicamente las Unidades Hidrográficas. 5

9 Delimitación y Codificación de Unidades Hidrográficas del Departamento de Santa Cruz 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. Codificación con metodología Pfafstetter 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 Servicio de Cuencas - SEARPI 6

10 principales y las cuencas que se manejaron históricamente en el 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. 7

11 Delimitación y Codificación de Unidades Hidrográficas del Departamento de Santa Cruz 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 Unidades hidrográficas menores. El detalle de cada una de las cuencas es el siguiente: = 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 Cuenca Unidades Hidrográficas Intermedias Unidades Hidrográficas Menores ÁREA Km 2 01 Río Ichilo , Río Yapacaní , Río Piraí , Río Grande , Río Parapetí , Río San Julián , Río Blanco , Río San Martín , Río Paraguá , Río Iténez Norte , Río Iténez Sur , Río Curichi Grande , Cáceres , Río Tucavaca , Río San Miguel , Río Cuevo , Total general , 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. Servicio de Cuencas - SEARPI 8

12 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: , 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 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. Ciudad San Matías Unidad Hidrográfica Río Curichi Grande Conceptos. Con la finalidad de que el método resulte mejor explicado se presentan aquí algunas definiciones de términos: 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 9

13 Delimitación y Codificación de Unidades Hidrográficas del Departamento de Santa Cruz denomina Modelo Digital de Elevación, o sus siglas en inglés DEM (Digital Elevation Model) 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 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. Parque Amboró Unidad Hidrográfica Río Piraí 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 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. Servicio de Cuencas - SEARPI 10

14 Las celdas de salida con una acumulación de flujo cero son puntos topográficos altos que permiten identificar las cordilleras 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 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 Umbral (Threshold). 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 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. Cuevas de Motacucito Unidad Hidrográfica Cáceres 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 11

15 Delimitación y Codificación de Unidades Hidrográficas del Departamento de Santa Cruz 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 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. flujo Aplicar la función de acumulación de flujo sobre la dirección del 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. Río Parapetí Unidad Hidrográfica Río Parapetí 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 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. Servicio de Cuencas - SEARPI 12

16 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 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 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 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). Tucán (Ramphastos toco) 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) 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. 13

17 Delimitación y Codificación de Unidades Hidrográficas del Departamento de Santa Cruz 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 Proyecto de Delimitación y Codificación de Unidades Hidrográficas del Perú, escala 1: , elaborado por la Intendencia de Recursos Hídricos del Instituto Nacional de Recursos Naturales (INRENA) del Perú, en el año Se empleó la Carta Nacional topográfica del Perú (1: ) 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 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 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) Información Complementaria: Comunidad Rural 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: 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: , 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. Servicio de Cuencas - SEARPI 14

18 UNIDADES HIDROGRÁFICAS DEL DEPARTAMENTO DE SANTA CRUZ Unidades Hidrográficas Intermedias. Unidades Hidrográficas Menores Unidades Hidrográficas Mayores 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. mapa grande 15