priorizacion de cuencas usando parÁmetros morfomÉtricos y evaluaciÓn del potencial de agua...

8/18/2019 PRIORIZACION DE CUENCAS USANDO PARÁMETROS MORFOMÉTRICOS Y EVALUACIÓN DEL POTENCIAL DE AGUA SU…

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PRIORIZAR CUENCAS USANDO PARÁMETROS MORFOMÉTRICOS Y EVALUACIÓN DEL POTENCIAL DE AGUA SUPERFICIAL UTILIZANDOTELEDETECCION

Resumen

En el presente estudio, la priorización de sub cuencas se llevó a cabo sobre la base

de la tasa de producción de sedimentos. Además, la información hidrológica básica,como la tasa pico de escorrentía y el potencial de agua de la supercie anualtambién se evaluaron para las cuencas de estudio y estos son reuisitos esencialespara la gestión ecaz de las cuencas. El sub cuencas de la zona de proyecto dedesarrollo de !arai es seleccionado para el presente estudio. "os parámetrosmorfométricos relacionados con el área de estudio se utilizan en la estimación de latasa de producción de sedimentos. "a tasa de producción de sedimentos en el áreade estudio varía entre #,$% a it. o ha&m ' ()) *m& ' a+o. "os datos de teledetecciónse han utilizado para generar los datos de cobertura del suelo de uso del suelo, uees un reuisito previo esencial para la planicación y desarrollo de la tierra y de losrecursos hídricos. "os datos de teledetección en particular, pueden ugar un papelimportante en la recopilación de información en tiempo real de las zonas remotasde las cuencas hidrográcas para la generación de parámetros necesarios para elmodelado hidrológico.

Introu!!"#n

En general, el transporte de sedimentos desprendidos de las cuencas hidrográcaspor usos m-ltiples de presas ' embalses, a través de la red de drenae, da lugar auna pérdida apreciable de la fertilidad del suelo, sedimentación rápida de losembalses y la disminución del agua disponible para el riego en las áreas de mando.En la ndia se ha estimado ue alrededor de %/// toneladas métricas de tierra estásiendo e0traída anualmente debido a diversas razones. 1ara reducir la erosión delsuelo, la planicación, conservación y gestión de la cuenca es de vital importancia.2n programa integral de maneo de la cuenca puede tener varios obetivos, talescomo el control de la escorrentía perudicial y gestión y utilización de los mismospara nes -tiles, control de la erosión y la reducción del efecto en la producción desedimentos, meorar el almacenamiento de las aguas subterráneas y el usoadecuado de los recursos de tierra y agua en la cuenca. El enfoue sensato es llevar

a cabo un inventario de los recursos de tierra y agua disponibles y luego usar unmétodo de planicación sistemática para hacer el meor uso de los recursos. 2nintento de evaluar el riesgo de erosión y priorización de cuencas para el tratamientoayudaría a una meor planicación en la lucha contra esta amenaza. "a priorizaciónde cuencas es la clasicación de las diferentes sub cuencas de una cuenca deacuerdo con el orden en el ue tienen ue tomarse para tratamiento y las medidasde conservación de suelos. 2na vez ue se dio prioridad a las cuencas hidrográcas,la evaluación cuantitativa de los parámetros hidrológicos de las cuencashidrográcas, como el 3uo má0imo y el volumen de escorrentía servir como

información de base para la adopción de medidas de conservación de suelos y aguaadecuados en una cuenca hidrográca. El potencial anual de las aguas supercialeses el volumen total de agua por unidad de supercie disponible de la cuenca. "a


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escorrentía es auella parte de la precipitación ue atraviesa sobre la supercie 'subsuelo después de la compensación por diversas pérdidas. "a estimación de laescorrentía supercial es de gran importancia ya ue afecta directamente acualuier tipo de planicación. "as principales características físicas de la cuencadel uso de la tierra, cobertura del suelo in3uyen en estos parámetros hidrológicosen gran medida y es de naturaleza dinámica. "os -ltimos avances en la tecnologíade teledetección han proporcionado métodos muy -tiles de topografía,identicación, clasicación y monitoreo de varias formas de recursos de la tierra."os datos de teledetección proporciona información precisa, oportuna y en tiemporeal sobre diversos aspectos tales como el tama+o y la forma de la cuenca, el usodel suelo ' cubierta, siografía, la distribución del suelo, características de drenae,etc. !ambién ayuda en la identicación de las áreas propensas a la erosión yae0istentes o potenciales y hace aportaciones a muchos de los modelos de erosióndel suelo, la producción de sedimentos y escorrentía. "a información derivada de losdatos de teledetección están siendo ampliamente utilizado en la priorización decuencas. El rápido avance en la tecnología de la teledetección y la a3uencia

continua de los datos de satélite ha dado entrada y la realización de la actualizaciónperiódica del estado de prioridad de las sub cuencas. 1ara la evaluación de laerosión, varios modelos empíricos basados en los parámetros morfológicos fuerondesarrollados en el pasado para la cuanticación de la producción de sedimentos.4haudhary y 5harma 6(7789 llevaron a cabo la evaluación del peligro de la erosión yel establecimiento de prioridades en función de parámetros morfométricos comorelación de desahogo, densidad de drenae, te0tura drenae y la relación debifurcación. En este estudio, las cuencas fueron calicadas por su prioridad detratamiento basado en el parámetro compuesto teniendo en cuenta el efecto de

diferentes parámetros de riesgo de erosión. :arde y ;othari 6(78ndice de 1roducción de sedimentos 65?9 métodopropuesto por @ali y ;arale 6(7


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conservación de suelos. Además, el potencial de escorrentía y la tasa pico deescorrentía de las cuencas individuales se llevó a cabo con el n de proporcionardirectrices para el dise+o hidrológico de estructuras de conservación de suelos enlas cuencas del área de estudio utilizando datos desensores remotos digitales.

Áre$ e Estu"o

"os () sub cuencas del área del proyecto de desarrollo de !arai son seleccionados para el presente estudio y el mapade ubicación del área de estudio se dio como muestra la%&ur$ '. El área del proyecto de desarrollo de !arai estásituado en las estribaciones de la cordillera del Cimalaya,se encuentra entre las longitudes 88 D ) y 87 D y latitudes#F D (% y #F D %% ue abarca los distritos de Galpaiguri,5iliguri, Hareeling y en el 4ooch @ihar de est @engal.El nombre de las subcuencas de las cuencas hidrográcasde !arai son @amini&I, @ha*ula&I, Colong&I, :aburitia&I, :alan&G, 5hu*anti y 5hap& G (F"&) *+, y tres cuencas desconocidas. Estas cuencas son unidades aisladas yparte de la cuenca del río !eesta. "as áreas de drenae de las subcuencasseleccionadas para el estudio variaron de (7


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El área de estudio está compuesta cerca de lasestribaciones monta+osas de 5iJali* en el Iorte,y las llanuras e0tendidas en la parte sur. "a partenorte de la zona adyacente a @után es ondulada yla más alta en altitud, en tanto ue la parte sur esligeramente baa en nivel y cultivables. "osbosues y ardines de té cubren apro0imadamenteel #$,$K y el (7,%K del área de estudio,respectivamente. El arroz, el yute y el té son losprincipales cultivos ahí. "a mayor parte de lascuencas tiene suelo franco arenoso.4limatológicamente la región entra en la categoríadel monzón h-medo, con una estación seca biendenida durante el período de sol bao. El término !arai también signica ue el clima es h-medo,

densamente cubierto de caducifolios y de bosues tropicales de hoas semi&

perennes. "a precipitación anual varía de ##)) mm a $))) mm. "a mayoría de losa3uentes discurren de norte a sudeste. Luchas corrientes de esta región tienenorigen en el Cimalaya deslizándose con altas velocidades causando la erosión delsuelo. Al igual ue muchas otras regiones del país, esta región se enfrenta a ungrave problema de erosión del suelo desprendiendo el suelo fértil. "as corrientes deesta región están cambiando su curso con frecuencia. En (77/, las devastadorasinundaciones han colapsado un n-mero de puentes y da+ado los cultivos, lo ueresulta en una enorme pérdida de propiedades. En (77$, una imprevista graveseuía secó muchas corrientes ue dicultó el suministro de agua. El área de

drenae para cada tributario se ha delineado usando la Encuesta de los mapastopográcos de la ndia.

Metoo-o&.$

Pr"or"/$!"#n e su0 !uen!$s

"as consideraciones de recursos para la eecución del programa de maneo decuencas o varias otras razones referentes a las consideraciones administrativas oincluso políticas pueden limitar la aplicación de un par de sub cuencas. ncluso en

caso contrario, es siempre meor comenzar las medidas de gestión de la más altaprioridad sub cuenca, ue obliga a priorizar las cuencas sub disponibles. 1riorizaciónde cuencas es, por tanto, la clasicación de los diferentes sub&cuencas de acuerdocon el orden en el ue tienen ue tomarse para tratamiento y las medidas deconservación de suelos.

1or lo tanto era necesario evolucionar mecanismo adecuado para la priorización delas sub cuencas. "as cuencas hidrográcas se organizan en el orden ascendente desu tasa de producción de sedimentos y se le dio la clasicación en ordenascendente. 4uando dos o más cuencas producen mismas tasas de producción de

sedimentos, área de drenae y relieves má0imos se tuvieron en cuenta para laación de prioridades. Alivio má0ima es la má0ima diferencia de elevación entre unpunto cerca de la boca y un punto en la brecha (T$0-$ '+)


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Est"m$!"#n e -$ t$s$ e 1rou!!"#n e se"mentos

!asa de producción de sedimentos 651B9 es -til para decidir los métodos de lapráctica de la conservación del suelo y para la ación de la prioridad de lascuencas hidrográcas para la adopción de medidas de conservación. !asa de

producción de sedimentos es el volumen de sedimento producido por unidad deárea de drenae por unidad de tiempo. En el presente estudio, Gosé y Has 6(78#9modelo fue utilizado para estimar 51B y se da por

Log (SPR) = 4919.80 + 48.64 log (100 + R f ) - 1337.77Log (100 + R) - 1165.65 log (100 + Cc) ---------------- (1)

4uando, Bf es el factor de forma, B, es relación de circularidad y el coeciente decompacidad de la 4E.

F$!tor e Form$ (RR+

Mactor de forma se dene como la relación de la cuenca. 5upercie 6ha9 al cuadradode la longitud de la cuenca.

Re-$!"#n e C"r!u-$r"$ (Re+

Belación de circularidad se calcula como la relación entre el área de la cuenca 6A9para el área de un círculo 6Ae9 ue tiene el mismo perímetro de la cuenca 6"p9.

Coe%!"ente e !om1$!"$ (C!+

4oeciente de compacidad se calcula como proporción del perímetro de la cuencapara perímetro del círculo de área de la cuenca.

En el presente estudio, varios parámetros geomorfológicos relacionados con el áreaue se utilizan en la estimación de 51B estudio se presentan en la T$0-$ ')

E2$-u$!"#n e- 1oten!"$- e -$s $&u$s su1er%!"$-es


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Hiversas técnicas y herramientas para la predicción de la escorrentía ue van desdesimples ecuaciones empíricas para intrincados de enrutamiento completa estándisponibles en la literatura. 1ara la técnica presente estudio n-mero de curva del25HA 545 6I49 Estados 2nidos 625HA, (7


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proyectó fuera de la condición antecedente de humedad 6AL49. 5e utilizó una tablade n-meros curva 65ingh et al., (77)9 para la condición AL4&. Hependiendo de lamagnitud de los -ltimos % días las precipitaciones las condiciones AL4 se decidió."a tabla de n-mero de curva se utilizó para encontrar el n-mero de curvaeuivalente para AL4, AL4 l o del AL4 . Escorrentía fue estimada para cadalluvia y la suma de todos los eventos en un a+o dado el potencial anual deescorrentía.

T$s$ 1"!o e es!orrent.$

Létodo racional se utilizó para estimar la tasa pico de escorrentía para todas las ()subcuencas de () a+os y #% a+os de intervalo de recurrencia. !asa pico deescorrentía 6N19 en cumec por la fórmula racional es

4uando, es la intensidad de la precipitación 6mm ' h9, A es el área de drenae enhectáreas y 4 es el coeciente de escorrentía de la cuenca.

"a intensidad de la precipitación es de una duración igual al tiempo deconcentración 6tc9, ue se puede calcular por la fórmula ;irpich.

Honde, " es la longitud del recorrido desde el punto más remoto de la cuenca dedrenae a lo largo del canal de desagPe a la salida de la cuenca en BI y 5 es lapendiente es decir la diferencia de elevación del punto más remoto y el de la salida


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dividida por ". En el presente estudio, la pendiente se determinó a partir de losmapas topográcos 5Q".

Resu-t$os 4 D"s!us"#n

!asa de producción de sedimentos se calculó para todas las sub&cuencas ) 6!abla /9.=alor más bao se observó nR F enferma cuenca 6sin nombre9 y la más alta de las

cuencas hidrográcas 5u*anti. 5obre la base de la tasa de producción desedimentos 651B9 de cada sub cuencas. "a cuenca tiene mayor 51B se clasicó enprimer lugar ue se clasican en el orden decreciente como se muestra en la !abla/. 1uede verse en la !abla / ue el 5hu*anti necesita ser proporcionado conmedidas adecuadas de conservación de suelo y agua. Hependiendo de los nivelesde prioridad, todas las cabezas de sumideros deben ser tratadas con vegetalesadecuados y medidas estructurales. 1ara la planicación de cuencas ecaz, debehaber una estrecha coordinación de las medidas de control vegetativo yestructurales y la meor combinación es para ser seleccionado para abordar estánplanicando los problemas de la cuenca. 4ontrol de la erosión, control desedimentos, la prevención de inundaciones, drenae, abastecimiento de agua y larecarga de agua subterránea son los principales propósitos para los ue se puedanutilizar medidas estructurales. @arrancos peue+as y medianas deben estarprovistos de diues de detención para conservar la escorrentía de aguas pluviales yla supercie y reducir el problema de las inundaciones.

Iivelación del terreno y nivelación de las pendientes más altas en bancales y larecolección de escorrentía en peue+os estanues de granas 6popularmenteconocida como técnica de recolección de agua de lluvia9 ayuda en el reciclae de

agua para cultivos agro hortícolas.


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Becogida de aguas pluviales no sólo alivia la erosión del suelo en la región sino uetambién se dirige directamente a la discontinuidad temporal entre la disponibilidadde la demanda de las lluvias y los cultivos de humedad.

Hependiendo de las e0istencias, será posible sugerir el tipo de estructuras deconservación y de ingeniería necesarios y los sistemas de cultivo propuestas sobrela base de los recursos hídricos generados 1or lo tanto, en el presente estudio, la

información hidrológica básica, como la tasa pico de potencial de escorrentía y lasaguas superciales eran también estimada para todas las sub&cuencas en el áreade estudio. !asa pico de escorrentía de precipitaciones de duración de ( hora yfrecuencias de () a+os y #% a+os se estiman para el área de estudio y se da en la !abla $. =alores má0imos de velocidad de escurrimiento oscilaron entre ((.(F a(//.)# 425E4 cumec para la frecuencia de () a+os, en tanto ue para la frecuencia#% a+os esa proporción fue del ($,7 425E4 a (


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El potencial de agua supercial anual estimado para los a+os (787 y (77% sepresenta en la !abla F. Estos dos a+os corresponden a más h-medos y secos a+osrespectivamente. En el a+o (787 más h-medo, estos valores variaron de %F8,8<

ha&m hasta un má0imo de


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Con!-us"#n

En el presente estudio un enfoue lógico ha sido utilizado con é0ito en elestablecimiento de prioridades de las cuencas hidrográcas sobre la base de la tasade producción de sedimentos. Esta técnica será particularmente -til, cuando losdatos sobre el uso de la tierra ' cubierta, el suelo y la información pendiente no estádisponible. !ambién es el ahorro de tiempo en comparación con el 5? habitual y

usle 625"E9 métodos ue reuieren mucho tiempo y reuieren un uicio precisosobre el aumento de peso. El potencial de escurrimiento y el alcance apro0imadofuturo para la captación de agua para el área de estudio fue elaborado. "as cuencasue debe ser proporcionado con medidas adecuadas de conservación del suelo y elagua son identicadas y calicadas. En el presente estudio, se hizo intento deutilizar los datos de teledetección para la generación de datos de uso de la tierra 'cubierta vegetal, ue son un reuisito previo esencial para la planicación ydesarrollo de los recursos de tierra y agua. 1or lo tanto, el maneo de cuencas tieneel potencial de aliviar la erosión del suelo en la región por la disminución de la

escorrentía y el aumento de la productividad agrícola en regadío, cultivos enterrazas, lo ue eventualmente debería reducir el incentivo ue los agricultorestienen ue cultivar las laderas frágiles. "os datos de teledetección en particular,pueden ugar un papel signicativo en la generación de parámetros de zonasaleadas de las cuencas de modelación hidrológica y maneo de cuencas.

priorizacion de cuencas usando parÁmetros morfomÉtricos y evaluaciÓn del potencial de agua...

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