5.1. CONCLUSIONES
• Al aplicar el método de Thornthwaite, con las adaptaciones correspondientes,
permitió determinar el balance hidrológico, asistido por los Sistema de Información Geográfica.
• En el cálculo de la “evapotranspiración real”, el método planteado da una
mayor influencia a la “altitud”, a diferencia de la “exposición”, por el ajuste a la temperatura a razón de una disminución de 1.0ºC por cada 180m de incremento de altitud.
• Los valores de CALTRANS para pendientes en el cálculo del “coeficiente de
escurrimiento”, generaliza para pendientes mayores del 30%, por esto se extrapoló para pendientes mayores, los valores podrían variar de acuerdo al rango de error, incrementado la incertidumbre.
• El “escurrimiento superficial”, manteniendo constante la precipitación, tiene una gran influencia de la variable “pendiente”, los valores llegan a 0.55, en cuencas con pendientes pronunciadas y en proporciones mayores, el escurrimiento se incrementa considerablemente.
• Los valores para la variable “textura” está indirectamente influenciada por la pendiente, debido a la adaptación realizada, porque cuando ésta es mayor o igual a 19%, según el modelo, se presenta un suelo no efectivo, roca, o capa de suelo fino de capacidad de infiltración insignificante.
• La “densidad de drenaje”, al ser utilizada como variable geomorfológica, representa pequeñas áreas, donde el escurrimiento se reduce, esto ocurre en la confluencia y en los valles, donde se encuentran órdenes superiores.
• La “cobertura vegetal” de manera relevante influye en la disminución del
escurrimiento, y es importante puesto que es en donde la mano del hombre podría intervenir para incrementar la rugosidad reduciendo el escurrimiento.
• En la determinación de la “recarga superficial”, manteniendo constante la
“precipitación”, el “escurrimiento superficial” explica el comportamiento de la recarga en la cuenca alta del río Santa Catarina.
• No se pudo determinar la “recarga subterránea”, al operar la variable
“capacidad de campo”, el resultado obtenido es inconsistente, por ser valores significativamente altos, tergiversando los resultados.
• El método para la sobreposición final de capas y la asignación de valores
cualitativos a las variables: “recarga superficial”, “permeabilidad” y “fallas y fracturas”, determinaron las Zonas Potenciales de Recarga de Acuíferos, asistido por los Sistemas de Información Geográfica
• El resultado muestra claramente la importancia de los lugares donde existe
ocurrencia de fracturas y donde están más concentradas, esto explica el porque la cuenca es un lugar idóneo para la ocurrencia y recarga de acuíferos, a pesar de tener características topográficas desfavorables.
• El estudio permite de manera teórica determinar la “recarga superficial” y “las zonas potenciales de recarga”, posibilitando a priori utilizar estos resultados para la toma de decisiones en el manejo de recursos naturales y cuencas hidrográficas.
• Incorporando en el análisis el nivel piezométrico de los acuíferos, se determinaría las zonas en donde se pueden realizar obras de ingeniería con fines de incrementar la recarga desde la superficie.
5.2. RECOMENDACIONES
• La interpolación de las isotermas consideró valores constantes de temperatura, por lo que la gráfica final de “evapotranspiración real” presenta bandas y abruptos cambios, esto se supera mejorando la interpolación, considerando valores intermedios entre las isotermas.
• Existen otros métodos, para el cálculo de la “evapotranspiración real”, es el caso del método de Jensen-Heise, que incluye la variable “altitud”, pero que requiere de lecturas de temperaturas medias máximas y mínimas diarias.
• El método para el cálculo del “coeficiente de escurrimiento”, presentado en
CALTRANS, es el más completo, flexible y adaptable a diferentes características
geográficas, a diferencia de otros existente en la literatura.
• En la extrapolación de los valores para pendientes para el cálculo del
“coeficiente de escurrimiento”, los resultados varían de acuerdo al rango de error, es mejor contar con más datos para reducir este margen.
• En el presente estudio, para abstraer la realidad, se consideró constante a la precipitación, sin embargo, para un análisis más completo es necesario incluir su variabilidad.
• Es necesario mejorar la caracterización geomorfológica, en el presente trabajo se utilizó la “densidad de drenaje” como variable geomorfológica, es una propuesta que debería mejorarse y profundizarse.
• Por la importancia que representan las fracturas y su densidad, el estudio de la ocurrencia, magnitud y su ubicación son muy importantes y decisivos en el resultado final.
ANEXOS
ANEXO 1:
Tabla de valores para la corrección de la Evapotranspiración por latitud y número máximo de horas de sol por mes.
Número máximo de horas de sol (Doorenbos y Pruit, 1977)
Lat. Norte Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Lat. Sur Dic Nov Oct Sep Ago Jul Jun May Ago Mar Feb Ene 50 8.5 10.0 11.8 13.7 15.3 16.3 15.9 14.4 12.6 10.7 9.0 8.1 48 8.8 10.2 11.8 13.6 15.2 16.0 15.6 14.3 12.6 10.9 9.3 8.3 46 9.1 10.4 11.9 13.5 14.9 15.7 15.4 14.2 12.6 10.9 9.5 8.7 44 9.3 10.5 11.9 13.4 14.7 15.4 15.2 14.0 12.6 11.0 9.7 8.9 42 9.4 10.6 11.9 13.4 14.6 15.2 14.9 13.9 12.6 11.1 9.8 9.1 40 9.6 10.7 11.9 13.3 14.4 15.0 14.7 13.7 12.5 11.2 10.0 9.3 35 10.1 11.0 11.9 13.1 14.0 14.5 14.3 13.5 12.4 11.3 10.3 9.8 30 10.4 11.1 12.0 12.9 13.6 14.0 13.9 13.2 12.4 11.5 10.6 10.2 25 10.7 11.3 12.0 12.7 13.3 13.7 13.5 13.0 12.3 11.6 10.9 10.6 20 11.0 11.5 12.0 12.6 13.1 13.3 13.2 12.8 12.3 11.7 11.2 10.9 15 11.3 11.6 12.0 12.5 12.8 13.0 12.9 12.6 12.2 11.8 11.4 11.2 10 11.6 11.8 12.0 12.3 12.6 12.7 12.6 12.4 12.1 11.8 11.6 11.5 5 11.8 11.9 12.0 12.2 12.3 12.4 12.0 12.3 12.1 12.0 11.9 11.8 0º Ecuador 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0
ANEXO 2
Diagrama Triangular de las clases texturales básicas del suelo según el tamaño de las partículas, de acuerdo con el U.S.D.A.
ANEXO 3:
Valores para determinar coeficiente de escurrimiento por tipo de suelo, cobertura vegetal y pendiente, según diferentes fuentes.
TRAGSA, 2003*
Coeficiente de escorrentía superficial según textura de suelo (%) Vegetación Pendiente % Arenoso-limoso Limoso-arenoso Limoso Limoso-arcilloso Arcilloso 0–5 0.10 0.30 0.40 5–10 0.25 0.35 0.50 10–30 0.30 0.40 0.60 Bosque > 30 0.32 0.42 0.63 0–5 0.15 0.35 0.45 5–10 0.30 0.40 0.55 10–30 0.35 0.45 0.65 Pastizal > 30 0.37 0.47 0.68 0–5 0.30 0.50 0.60 5–10 0.40 0.66 0.70 10–30 0.50 0.70 0.80 Cultivo agrícola > 30 0.53 0.74 0.84 * Valores asignados para la interrelación de las tres variables.
Hall, 2001**
Topografía Tipo de Suelo
Vegetación Descripción Pendiente % Margo arenoso abierto Margo limoso y arcilloso Arcilla compacta Plano 0 – 5 0.10 0.30 0.40 Ondulado 5 – 10 0.25 0.35 0.50 Montañoso 10 – 30 0.30 0.50 0.60 Bosques Escarpado* 30 – 60 0.42 0.58 0.70 Plano 0 – 5 0.10 0.30 0.40 Ondulado 5 – 10 0.16 0.36 0.55 Montañoso 10 – 30 0.22 0.42 0.60 Pastizales Escarpado* 30 – 60 0.28 0.48 0.72 Plano 0 – 5 0.30 0.50 0.60 Ondulado 5 – 10 0.40 0.60 0.70 Montañoso 10 – 30 0.52 0.72 0.82 Cultivos Escarpado* 30 – 60 0.63 0.83 0.93 * Los valores para el tipo de topografía “escarpado” son extrapolados.
Llamas, 1993*
Componente Característica Peso por Componente Pendiente suave Ct = 0.30 Pendiente entre 3,0 y 40m/km Ct = 0.20 Topográfico Pendiente entre 30 y 45m/km Ct = 0.10 Arcilloso Cs = 0.10 Arcilla y gravilla Cs = 0.20 Suelo Arena y gravilla Cs = 0.40 Cultivo Cc = 0.10 Componente de cubierta vegetal
Bosque Cc = 0.20 * El coeficiente de escorrentía se calcula de la ecuación:
C = 1 – (Ct + Cs + Cc) McCuen, 2005* Textura A B C D Pendientes % 0 - 2 2 - 6 > 6 0 - 2 2 - 6 > 6 0 - 2 2 - 6 > 6 0 – 2 2 - 6 > 6 Bosques 0.05 0.08 0.11 0.08 0.11 0.14 0.10 0.13 0.16 0.12 0.16 0.20 Pastizales 0.12 0.20 0.30 0.18 0.28 0.37 0.24 0.34 0.44 0.30 0.40 0.50 Cultivos 0.08 0.13 0.16 0.11 0.15 0.21 0.14 0.19 0.20 0.18 0.23 0.31 * Valores asignados para la interrelación de las tres variables.
ANEXO 4:
Rango de valores de capacidad de agua disponible por tipo de textura.
Capacidad de agua disponible (CAD)
CAD (pulg/pie) Características de los Suelos Textura
Mínimo Máximo Arena fina y arena fina francosa Gruesa 0.60 1.20 Franco arenoso y franco arenoso fino Moderadamente gruesa 1.30 1.70 Franco arenoso arcilloso, franco y franco limoso Media 1.50 2.10 Arcilla, franco arcilloso y franco arcilloso limoso Fina 1.60 2.40 Fuente: United States Department of Agriculture, Natural Resources Conservation Services
ANEXO 5:
Temperatura mensual promedio por estación meteorológica en el área de estudio
Nº ESTACIÓN ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
1 Santiago, Santiago 9.06 10.71 14.05 19.24 22.18 24.45 25.10 24.38 22.51 18.41 13.71 9.94 2 Higueras, Higueras (DGE) 8.74 10.43 14.16 18.48 22.06 23.65 24.54 23.81 21.55 17.32 12.87 8.94 3 Ejido Marín, Marín 9.91 11.69 15.71 19.22 23.02 24.83 25.49 24.94 23.15 19.36 15.00 10.40 4 La Arena, Pesquería 10.02 11.78 15.99 20.69 24.24 26.14 26.45 26.02 23.90 20.50 15.13 11.35 5 Rinconada, García 12.65 13.84 17.19 20.24 22.08 23.39 23.49 23.15 21.37 18.82 15.52 13.48 6 Agua Blanca, Sta. Catarina 5.11 7.10 8.59 11.36 12.27 12.51 12.45 11.77 10.81 9.70 8.00 6.74 7 La Boca, Santiago 7.71 8.67 13.35 17.30 21.33 23.18 23.11 22.63 20.94 17.26 12.35 8.17 8 Santa Catarina 10.80 12.28 16.05 20.00 22.73 24.31 24.92 24.41 22.91 18.80 14.88 11.45 9 San Juan, Cadereyta 9.95 12.24 16.27 19.56 22.33 24.68 25.52 25.18 23.20 19.67 14.62 10.76 10 Ramos Arizpe (SMN) 8.37 10.12 13.44 17.42 20.00 21.24 20.97 20.30 17.99 14.98 11.63 9.81 11 El Pajonal, Sta. Catarina 13.65 14.69 17.17 19.96 21.33 22.00 22.36 22.21 20.39 18.65 16.44 14.33 12 Tunel San Francisco 9.04 10.28 13.43 16.91 19.80 20.85 20.92 20.85 18.46 16.93 13.10 10.27 13 El Tunal, Arteaga 5.59 6.11 7.09 9.35 13.05 13.65 13.77 13.62 12.77 10.18 7.83 6.46 14 Casillas, Rayones 10.93 12.12 14.93 18.05 20.91 21.61 21.86 21.85 19.99 17.17 13.86 11.53 15 Cabezones, Montemorelos 8.86 10.41 14.56 18.38 21.77 23.46 23.62 23.33 21.71 18.25 13.85 10.18 16 Apodaca, Apodaca 8.30 9.34 13.26 17.25 20.40 22.23 22.51 22.63 20.99 17.22 12.64 9.46 17 Ramos Arizpe (DGE) 6.20 7.94 9.96 13.90 18.57 19.65 19.75 19.17 16.26 13.37 9.55 8.11 18 Potrero de Abrego 10.41 12.29 13.56 14.28 15.28 14.75 14.81 15.58 14.98 14.43 13.17 11.93 19 Icamole, García 8.91 10.19 14.24 18.79 21.78 23.62 23.95 23.60 21.65 17.91 13.33 9.87 20 Huachichil, Arteaga 5.60 6.77 7.82 10.90 14.09 15.41 15.22 14.00 12.51 9.79 8.50 6.19 21 El Cerrito, V. De Santiago 8.75 10.61 14.08 17.03 21.38 23.08 23.40 22.82 20.88 18.09 14.15 9.77 22 Saltillo, Saltillo (DGE) 8.69 9.95 13.47 16.65 19.76 20.87 20.87 20.20 17.58 14.89 12.10 9.79 23 San A. Las Alazanas(SMN) 12.30 13.75 13.43 14.23 14.03 13.00 14.22 13.62 13.07 13.75 13.82 13.49 24 San A. Las Alazanas(DGE) 5.40 6.05 7.78 9.85 12.48 12.99 13.23 12.53 11.68 9.17 7.59 6.40 25 San Rafael, Galeana 1.55 3.63 8.22 9.83 12.79 15.28 14.16 14.45 12.95 10.07 5.53 3.11 26 Topo Chico, Monterrey 10.86 12.70 16.93 20.03 23.00 24.36 24.70 24.36 22.94 20.09 16.43 12.79 27 Monterrey, Monterrey (DGE) 10.50 12.34 15.99 19.93 22.82 24.27 24.39 24.42 22.85 19.25 14.38 11.74 28 Cadereyta Jiménez. 9.42 11.33 15.47 19.72 22.59 24.46 24.96 24.68 22.98 19.14 14.39 10.82 29 Las Comitas, Sta. Catarina 7.94 9.70 12.88 16.14 18.51 20.06 20.10 20.15 18.55 15.09 11.24 8.85 30 Cienega de Flores 7.66 10.02 13.91 18.79 22.64 24.89 25.51 25.13 22.88 18.20 12.75 9.20 31 Arteaga, Arteaga (SMN) 9.49 11.20 13.41 16.53 19.20 20.34 20.59 19.06 16.50 15.23 12.22 11.13 32 Jame, Arteaga 3.22 4.33 5.46 7.53 9.43 10.39 9.64 9.24 8.21 7.01 5.00 3.92 33 Laguna de Sanchez, Stgo. 5.96 6.54 9.64 12.60 15.33 16.79 16.98 16.25 14.55 11.24 8.48 6.48 34 Allende, Allende 8.36 9.76 13.56 17.77 21.12 22.84 22.80 22.29 21.32 17.66 12.85 9.46 35 Las Hormigas, Saltillo 6.62 7.68 10.21 12.83 15.42 16.86 16.78 15.94 15.24 12.89 9.95 8.17 36 Higueras, Higueras (SMN) 8.98 10.89 13.79 18.04 22.62 24.44 24.66 24.14 21.70 17.68 13.60 9.46 37 Montemorelos 8.93 10.92 14.89 19.10 22.22 24.13 24.43 24.25 22.47 18.71 13.79 10.34
ANEXO 6:
Precipitación mensual promedio por estación meteorológica en el área de estudio
Nº ESTACIÓN ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
1 Santiago, Santiago 15.57 27.21 31.82 44.39 51.08 116.58 81.15 177.76 223.90 132.88 33.22 17.91
2 Higueras, Higueras (DGE) 38.39 18.00 11.82 37.45 72.91 61.99 48.09 105.89 130.65 36.27 11.06 27.78
3 Ejido Marín, Marín 30.93 17.50 21.05 37.43 61.05 57.57 48.03 74.55 101.72 42.15 12.94 24.00
4 La Arena, Pesquería 24.10 17.48 14.31 31.24 68.03 76.90 63.39 94.10 137.05 56.15 20.39 19.25
5 Rinconada, García 9.97 6.93 6.81 12.56 16.16 27.26 14.33 26.42 45.38 23.07 9.62 10.51
6 Agua Blanca, Sta, Catarina 24.29 12.18 13.08 43.06 53.44 61.05 83.53 88.10 132.63 44.69 16.94 16.07
7 La Boca, Santiago 18.65 19.49 26.69 51.43 81.71 120.67 120.91 176.92 247.94 134.56 27.70 19.00
8 Santa Catarina 11.02 10.60 8.66 18.01 33.15 40.65 28.88 60.51 111.23 44.63 19.28 8.35
9 San Juan, Cadereyta 25.63 21.10 22.82 58.26 70.12 57.75 54.35 79.24 133.12 81.73 27.07 15.39
10 Ramos Arizpe (SMN) 12.16 9.06 5.82 13.07 24.84 27.28 32.06 32.14 45.30 19.92 11.45 12.34
11 El Pajonal, Sta. Catarina 14.61 13.81 10.25 26.11 53.52 58.08 60.81 89.08 126.27 45.82 15.23 16.80
12 Tunel San Francisco 38.75 29.37 37.59 63.43 106.33 147.40 109.14 185.85 270.92 137.15 38.64 27.59
13 El Tunal, Arteaga 28.50 14.27 13.00 21.50 38.86 39.57 61.53 62.79 46.23 16.93 20.24 26.92
14 Casillas, Rayones 23.21 9.45 11.17 25.51 55.86 73.88 57.45 78.86 117.13 65.93 15.80 15.55
15 Cabezones, Montemorelos 29.75 22.15 47.23 60.59 89.66 104.91 62.77 142.84 190.19 92.42 26.47 18.38
16 Apodaca, Apodaca 16.98 19.65 14.74 33.09 59.64 67.58 51.82 71.25 123.08 50.09 20.90 21.12
17 Ramos Arizpe (DGE) 17.73 12.91 13.85 19.03 49.18 36.41 52.54 32.11 62.56 27.51 12.63 24.22
18 Potrero de Abrego 39.94 12.76 22.66 31.79 44.08 51.51 25.04 42.71 75.35 29.82 24.01 26.42
19 Icamole, García 10.17 7.76 5.37 11.59 20.64 20.25 13.06 22.05 50.53 21.69 13.43 11.54
20 Huachichil, Arteaga 70.90 34.40 12.73 34.50 85.19 86.45 106.72 86.36 88.33 45.67 22.96 36.50
21 El Cerrito, V. de Santiago 25.92 20.87 21.77 48.43 90.58 141.86 96.89 179.70 254.10 94.70 25.54 20.05
22 Saltillo, Saltillo (DGE) 15.47 11.83 8.83 17.68 31.07 40.72 57.17 57.17 57.81 30.42 11.61 14.75
23 San A. Las Alazanas(SMN) 13.58 10.70 8.26 16.17 23.11 28.82 53.34 50.96 47.24 25.64 13.89 11.88
24 San A. Las Alazanas(DGE) 28.35 16.74 14.62 23.24 56.75 62.70 83.54 73.43 62.66 38.45 24.21 21.21
25 San Rafael, Galeana 16.00 19.05 16.36 20.62 47.58 48.52 54.27 60.49 55.65 44.67 19.99 20.34
26 Topo Chico, Monterrey 14.50 15.94 14.34 30.43 44.03 46.77 35.59 80.85 108.12 67.38 14.84 10.29
27 Monterrey, Monterrey (DGE) 14.03 17.42 18.27 28.56 50.22 65.55 48.17 84.23 151.74 78.32 20.18 12.12
28 Cadereyta Jiménez 15.31 20.29 22.55 51.31 59.60 77.82 57.05 108.68 144.76 92.83 25.26 15.25
29 Las Comitas, Sta. Catarina 9.41 11.06 6.05 17.74 30.96 53.82 45.31 79.10 113.34 41.10 12.03 9.90
30 Ciénega de Flores 28.71 22.72 25.06 37.43 75.10 78.26 55.42 110.14 141.87 59.07 28.16 24.33
31 Arteaga, Arteaga (SMN) 11.31 11.38 8.01 25.48 32.63 53.02 82.87 79.71 100.52 30.19 12.80 22.53
32 Jame. Arteaga 31.85 17.86 13.07 22.00 44.40 50.91 62.77 69.80 50.94 30.40 16.07 18.47
33 Laguna de Sánchez, Stgo. 17.24 15.74 11.01 28.64 51.17 84.62 58.16 115.81 156.95 72.19 17.89 12.35
34 Allende, Allende 38.13 30.05 36.02 77.30 105.72 151.21 92.41 135.19 263.93 110.99 41.97 29.24
35 Las Hormigas, Saltillo 32.00 7.85 9.65 17.58 72.06 60.39 63.32 56.79 47.52 27.23 14.60 15.66
36 Higueras, Higueras (SMN) 19.09 14.87 16.72 30.11 56.48 65.16 52.63 86.59 131.55 49.87 17.26 17.83
37 Montemorelos 23.31 22.15 27.94 61.25 90.90 97.29 57.29 117.74 168.71 117.33 33.92 18.33
ANEXO 7:
Valores para determinar coeficiente de escurrimiento por pendiente, textura, cobertura vegetal y almacenamiento superficial. Según la División de Construcción de California – Departamento de Transporte (CALTRANS)