Producción de Sedimentos en Cuencas: Revisión de Criterios y Aplicabilidad a la Cuenca del Río Apulco

Abstract

Se presenta una metodología para estimar la producción de sedimentos en cuencas, que combina el método de Kothyari et al. (1996) y el concepto de eficiencia de atrapamiento. El método utiliza la tasa de descarga de sedimentos (DR) y la ecuación universal de pérdida de suelo (USLE). El DR se define como una función del área, pendiente y área forestada de los segmentos isócronos. La USLE presenta dificultades para la obtención del factor de erosividad de lluvia (R) en México. Por lo que se propone calcular R combinando los datos de estaciones climatológicas automáticas (EMAS) con 7 años de registro y estaciones climatológicas con registro de lluvia de 24 h, a través de un procedimiento de Montecarlo. El método de Kothyari et al. (1996) relaciona la producción de sedimentos de una tormenta con curvas tiempo-área. Divide en segmentos la cuenca a lo largo del cauce principal, cada segmento con igual tiempo de concentración (Tc) (isócronas). Supone que una cierta cantidad de material erosionado en el segmento aguas arriba será depositado aguas abajo y una parte de este a su vez será depositado en el siguiente segmento. Este proceso se expresa como una función del DR y la pérdida de suelo de cada segmento j (Seij). En el presente trabajo se propone estimar el factor de erosividad de lluvia (R) mediante un procedimiento de Montecarlo, empleando la tormenta característica de una zona y su respectivo análisis de frecuencias acumulado. Para ello, se supone una tormenta para cada día con registro de lluvia de 24 h, cuya duración es obtenida del análisis de frecuencia y su precipitación es igual a la de 24 h. Al conocer la forma de la tormenta, su duración y su lámina, es posible seguir las ecuaciones de la USLE de Wischmeier (1978). La metodología fue probada en el Sureste de México, en el estado de Puebla, dentro de la cuenca del Río Apulco y sus subcuencas, contando cada cuenca con un embalse. La producción de sedimentos calculada se comparó con los sedimentos depositados y registrados en cada presa. El error entre los sedimentos calculados y observados varío de -32.03% a 235.11%, con un error medio de 22.42%. Estos errores se consideran como satisfactorios, tomando en cuenta el nivel de aproximación de los datos de entrada. El documento además incluye una extensa revisión bibliográfica respecto a las metodologías existentes de producción de sedimentos en cuencas.