Delimitacion Unidades Hidrograficas Julio2014.pdf

Gufa de procesamiento

de delimitacion

unidades hidrograficas

bajo metodologfa

cooperacion

alemana DEUTSCHE

ZUSAMMENARBEIT

..

9 IZ

Deutsche

GeseHschalt

fur International. ZUSlmm.narb,it (GIZ) GmbH

de Pfafstetter

PROGRAMA DE ASISTENCIA TECNICA EN AGUA Y SANEAMIENTO PROATAS

Guia de Procesamiento de Delimitacion de Unidades Hidrograficas bajo Metodologia Pfafstetter

Gufa de Procesamiento "Delimitaci6n

de

de Unidades

Programa de Asistencia Componente:

Tecnica

Gesti6n Integrada

Hidrograficas

en Agua y Saneamiento de Recursos Hidricos

Elaborado por: Universidad Nicaragua

Nacional de Ingeniera

Dr. Wilfredo

Ticona Cuba

Ing. Pablo Angulo Angulo Ing. Oswaldo Trana Ruiz

bajo Metodologfa

(UNI)

- PROATAS

PFAFSTETTER"

Indice Figura 1:

de Figuras Delimitacion

continental

Centro de america Figura 2:

Identificacion

de linea divisoria,

mayor drenaje Figura 3:

Asignacion "cuenca"

Figura 4:

de cuencas segun Pfafstetter

4 Rio Principal

y cuatro

en base a un Modelo de Elevacion

de codigos:Tipo

Digital

de 7

8

de codigos:Tipo

"Intercuenca"

tributarios

de Unidad Hidrogratica:

2, 4, 6, 8

Asignacion

en Norte y

hasta Nivel 2

de Unidad Hidrogratica:

1, 3, 5, 7, 9

9

Figura 5:

Proceso de subdivision

Figura 6:

Fusion de codigos:

Figura 7:

Ubicacion

Figura 8:

Activar

Figura 9:

DEM Recondicionado

21

Figura

10:

Export Data

21

Figura

11:

Export Raster Data Options

22

Figura

12:

Spatial Anal ist Tools e Hydrology

22

Figura

13:

Fill, luego en Input Surface Raster

23

Figura

14:

Guardar en carpeta

23

Figura

15:

Guardar como Flow Accumulation

Figura

16:

Spatial analyst Tool seleccionar

Figura

17:

Con seleccionar

Figura

18:

Opciones de Stream Link

26

Figura

19:

Opciones de Watershed

26

Opciones de Raster to Polygon

27

Figura 20:

y codificacion

Nivel 1 y Nivel 2

PHCA y Pfafstetter

12 19

Hydro Tool-bar

DEM Reconditioning

11

20

bar

por medio del Flow directon

24 opcion Con

SQL value menor de 11111

25 25

Gufa de Procesamiento "Delimitaci6n

de

de Unidades

Hidrograficas

Indice

de Diagramas

Indice

de Tablas Formato de Evaluacion Verificacion

y Logistica

Lista de Leyenda de verificacion en Campo

bajo Metodologfa

de Seleccion

y descripcion

PFAFSTETTER"

de Puntas de

de Puntas de Control

Indice

Fusion de codigos: Codigo de mapa de cuencas PHCA (1970) codificacion PFAFSTETTER (Ticona Cuba, et at., 2014)

con

GuTa de Procesamiento "Delimitaci6n

de

de Unidades

Hidrograficas

bajo MetodologTa

PFAFSTETTER"

7.5

Condicionante

7.6

Enlace de los rlos/ canales (Streams Link)

7.7

Delimitacion

7.8

Conversion de Cuencas Raster a Poligonos Shape (Raster to polygon)

Guia de verificacion 8.1

0

umbral de area minima de captacion

de Cuencas (Watershed)

campo

Preparacion de verificacion

Bibliografia

en campo

La cuenca

es la unidad

territorial

mas adecuada

general y de Los recursos hidricos en particular. una gestion adecuada de Los recursos naturales hace necesaria delimitacion

la elaboracion

y codificacion

El metoda de codificacion

de un mapa de unidades

de unidades

hidrograficas

de unidades hidrograficas

en Brasil por Otto Pfafstetter del Servicio Geologico,

para la gestion

de Los recursos

Con la finalidad en el nivel local,

naturales

en

de establecer Las bases para nacional y transfronterizo se

hidrograficas

bajo un sistema estandar

en el nivel nacional

de

y continental.

que se describe en la presente Guia fue creado

en 1989 y difundido

a partir

de 1997 por Kristine

Verdin a traves

de Los Estados Unidos (USGS) en el Programa Nacional del Medio Ambiente

de Las Naciones Unidas. En la actualidad va constituyendose en un estandar de codificacion de unidades hidrograficas, donde paises como Bolivia, Peru, Ecuador, Brasil, Colombia y Guatemala ya han adoptado En el

marco

Pfafstetter"

la metodologia del

"Proyecto

El Instituto

de

politicas

y programas

delimitacion

NicaragUense

del Agua, ANA, la Universidad la Deutsche Gesellschaft

para delimitar

y codificar de

sus cuencas.

unidades

de Estudios Territoriales,

Nacional

de Ingenieria,

fUr Internationale

del Plan Nacional

bajo

metodologia

INETER, La Autoridad

UNI, y la Cooperacion

Zusammenarbeit de Desarrollo

hidrograficas

Alemana

(GIZ) GmbH dentro

Humano del Gobierno

Nacional traves de

del marco de Las

de Reconciliacion

y

Unidad Nacional (GRUN) y dentro del cumplimiento del Programa de Asistencia Tecnica de Agua y Saneamiento (PROATAS) de la GIZ han elaboradoel Mapa de Delimitacion y Codificacion de Unidades Hidrograficas Esta Guia expone Hidrograficas el metoda

del pais a escala 1:50,000 y hasta el nivel 6 segunla metodologia.

Las pautas

de Nicaragua,

Pfafstetter

y tecnicas

utilizando

para la division

de la Delimitacion

tecnicas

y Codificacion

de analisis espacial

y codificacion

de Las Unidades

raster para la delimitacion

de estas unidades

hidrograficas.

y

Guia de Procesamiento "Delimitaci6n

2.

de

de Unidades

Hidrograticas

bajo Metodologia

PFAFSTETTER"

I NTRODUCCION

En el marco de una estandarizacion el Servicio

Geologico

delimitacion

mundial

ambiente

internacional

de delimitacion

de los Estados Unidos, USGS, realizo con la metodologia

de Pfafstteter,

de Unidades Hidrograticas,

en el ano 1997 una propuesta

bajo el programa

nacional

de

de medio

de las Naciones Unidas.

En este contexto de querer crear una base digital raster hidrogratica para el mundo el proyecto HydroSheds (Hydro logical data and maps based on SHuttle Elevation Derivatives at multiple Scales, 2006) ofrece Hidrograticas.

la base para este proyecto

y otros proyectos

de delimitacion

de Unidades

El Modelo Digital de Elevacion (Digital Elevation Model, DEM) de alta calidad deviene

de las imagenes de sate lite radar tomadas por la NASA. bajo el proyecto

topogratico

de radar

(Shuttle Radar Topography Mission, SRTM). Con est a base la USGSlanzo una primera aproximacion de delimitacion y codificacion de las unidades hidrograticas del mundo (Delimitacion continental de cuencas segun Pfafstetter

en Norte America hasta Nivel 2).

Partiendo de estas experiencias

se prosiguio con la implementacion

Para este fin se recibio informacion

de la metodologia

de la USGShasta el Nivel 3 del territorio

•

en el pais.

de Nicaragua.

En 1997 la USGS (Ve~n) adopta la metodologia ofiaalmente y genera las cuencas hasta OIvel 3 para ote y Centro Amenca.

3.

SISTEMA DE CODIFICACION EN NICARAGUA

Hasta antes de la implementacion (2010), Las cuencas en Bolivia, clasificadas

de la delimitacion y nomenclatura de la metodologfa Pfafstteter Peru, Ecuador, Brasil, Guatemala y Colombia no habfan sido

con un sistema estandar.

no aplicaban

PFAFSTETTER

Las clasificaciones

sistemas de jerarquizacion.

existentes

Definitivamente

como es ArcGIS y sus Tools como tam bien laHerramienta enormemente

en normalizar,

La situacion

validar

e implementar

eran subjetivas

el uso de Las herramientas de WWF (Hydrosheeds)

este metoda

en NICARAGUA y el avance con eL actual

recomendada

por el metoda

El metoda drenaje

de Pfafstetter

Unidades de drenaje

numerico,

el rio principal

(Codificacion

de cuencas y subcuencas se debe

naturaL y sigue la direccion

del

que desemboca en el oceano. Es una metodologfa

unica por continente)

basado en la topologfa

MDT). Esta Unidad HidrogrMica

unidades hidrogrMicas

actuales

topologico,

y casi

en la nomenclatura. Podemos y adherimos La nomenclatura

deL Lugar, por lo que en una nueva delimitacion

es de caracter

Identificadores

de cuencas.

mapa de Cuencas es significativa

Muchas delimitaciones

hidro-flsica

del agua, hasta encontrar

para asignar Terreno,

Pfafstteter.

de Software

y otros han apoyado

de delimitacion

diflcil de alterar, por lo cual, debemos pensar en una alternativa pensar, por ejemplo, que la Cuenca 69 se queda como su prefijo no demuestran La delimitacion corregir estos inconvenientes.

y generalmente

de la superficie

nos presenta

de una Unidad

0 area del terreno

informacion

que con tiene y de Las unidades

jerarquica,

hidrogrMicas

HidrogrMica

(Modelo Digital de la relacion

0

de con

con Las quelimita.

Algunos pafses suramericanos (Peru, Bolivia, Ecuador, Brasil) han mejorado su delimitacion hidrogrMica y estan implementando polfticas de Gestion Integrada de Recursos Hfdrkos desde una dimension delimitacion

El objetivo

de Unidades

HidrogrMicas

de Unidades HidrogrMicas

general

1:50 000 utilizando

a partir

Pfafstetter,

es el Delimitar

y Codificar

la metodologfa

de codificacion

de la implementacion la que es muy detallada

Las cuencas hidrogrMicas

parte del diseno del Sistema NacionaL de Informacion Nacional de Derechos de Agua.

de Unidades

de la metodologfa

de

y precisa.

de Nicaragua

HidrogrMicas

Pfafstetter

a Escala como

de Recursos Hfdricos y deL Registro Publico

GuTa de Procesamiento "Delimitaci6n

de

de Unidades

El sistema es jerarquico de confluencia oceano.

Hidrograticas

y las unidades son delimitadas

El numero codificada.

drenaje,

de digitos

se le asigna un codigo numerico,

El Sistema

del codigo

drenaje:

nivel decodificacion

de delimitacion

de un sistema de drenaje

basado en su ubicacion

en el

dentro

de tal forma que este codigo es unico en todo el continente.

representa

El codigo de la unidad hidrogrMica de drenaje,

PFAFSTETTER"

desde las uniones de los rios (punto

de rios)o desde el punta dedesembocadura

A cada Unidad HidrogrMica del sistemade

bajo MetodologTa

a su vez el nivel

provee informacion y ubicacion

y codificacion

al interior

de Pfafstetter

de la unidad

importante,

hidrogrMica

como el tipo de unidad

de la unidad que lo contiene.

considera

tres

tipos

de unidadesde

CUENCAS, INTERCUENCAS Y CUENCAS INTERNAS. es un area (unidad hidrogrMica) si contribuye

con flujo

es un area (unidad se ubica aguas arriba,

que no recibe drenaje

de ninguna otra area, pero

a otra unidad de drenaje.

mediante

propio y del que ha ingresado

que recibe

el drenaje

el curso del rio principal,

de drenaje)

y permite

a esta unidad hacia la unidad de drenaje

de otra unidad el drenaje

que se ubica hacia

aguas abajo. En tal sentido una unidad de drenaje tipo intercuenca es una unidad drenaje 0 de transito del rio principal al cual tambien aporta sus propios caudales.

contribuye

que

del flujo de

es un area de drenaje que no recibe flujo de agua de otra unidad ni con flujo de agua a otra unidad de drenaje 0 cuerpo de agua, conocido tam bien

como cuenca ENDORREICA.

4.

PROCESO

DE CODIFICACION

Para iniciar el proceso de codificacion principal

delaunidad

se debe en principia

determinar

y distinguir

el curso del

ria

que se codificara.

a) En una Unidad Hidrografica

delimitada

como primer

y definir

Los rios tributarios.

Esta distincion

principal

es aquelque abarca la mayor area drenada

paso es identificar

esta en funcion

el

ria principal

del area de drenaje.

El ria

(ver Figura 1).

b) Esta identificacion del ria principal se comienza de aguas abajo hacia aguas arriba, es decir de la desembocadura hacia la naciente de este ria principal. c) Posteriormente

se distinguen bajo el mismo principia

principales tributarios

que confluyen en el

de distincion

1) Y 2) hasta cuatro rios

ria principal. En estos rios tributarios

principales

confluyen igualmente un sinfin de pequefios rios tributarios. Estos rios tributarios principales son Las unidades de mayor area que confluyen al ria principal. Estas areas se comportan como unidades

Figura 2:

tipo cuencas

(ver Figura 1).

Identificacion de linea divisoria, Rio Principal y cuatro tributarios de mayor drenaje en base a un Modelo de Elevacion Digital

Guia de Procesamiento "Delimitaci6n

de

de Unidades

Hidrograficas

bajo Metodologia

Estas unidades tipo cuenca (hasta cuatro unidades) se codifican desde aguas abajo hacia aguas arriba

a)

Las otras areas de drenaje se codifican, tambien

con los digitos pares 2, 4, 6 y 8,

(ver Figura 2).

se agrupan en unidades hidrogrMicas

desde aguas abajo(desde

digitos impares 1,3,5,7

PFAFSTETTER"

la confluencia)hacia

de tipo intercuenca, aguas arriba,

y

con los

Y 9 (ver Figura 3).

Se reserva para la unidad de drenaje de mayor tamano de la parte superior de la cuenca o cabecera de la misma. Generalmente

contiene

el origen

delrio

principal

cuya unidad de drenaje

se esta

codificando En el proceso de delimitacion

y codificacion

de una unidad hidrogrMica

(1, 3, 5,7 Y 9) el origen de este rio principal, aguas arriba de otra unidad hidrogratica En el proceso de delimitacion 4, 6 Y 8) el rio principal

tipo intercuenca

se entiende como un rio que procede de

(de nivel mas bajo).

y codificacion

de una unidad hidrogrMica

tipo cuenca (2,

si nace en esta area. En este caso esta unidad hidrogrMica

9

se comporta

como una cuenca, pues no recibe drenaje de otras unidades hidrogrMicas

aguas arriba. Esta unidad hidrogrMica

siempre debe existir

independientemente

cual sea el nivel de

precision en que se esta llevando a cabo la delimitacion.

c) Cada una de las unidades de drenaje de tipo cuenca

0

intercuenca,

delimitadas

y codificadas

en un determinado nivel (por ejemplo el Nivel 4) se pueden a su vez subdividir y codificar bajo el mismo principio de procesamiento antes descrito en los pasos 1 al6 (ver Figura 4): Por ejemplo

la delimitacion

y codificacion

codigo 9524 se subdivide y codifica

en nueve

de la unidad de drenaje unidades hidrogrMicas,

tipo cuenca de hasta cuatro de

tipo cuenca codigos 95242, 95244, 95246 y 95248 y hasta cuatro de tipo intercuenca codigos

95241,

95243, 95245 y 95247 asi como la unidad hidrogrMica

de

de cabecera de

codigo 95249. El mismo proceso se aplica alas unidades de tipo intercuenca, la unidad tipo intercuenca

de modo que por ejemplo

de codigo 9485, se subdivide en las unidades de tipo cuenca

de codigos 94852, 94854, 94856 y 94858 y en las unidades tipo intercuenca

94851,

94853, 94855, 94857 y 94859. Los codigos de las unidades men ores deben llevar digitos de la unidad que lo contiene.

siempre

al inicio

el codigo 0 los

GuTa de Procesamiento "Delimitacion

de

de Unidades

La codificacion

Hidrograficas

se asigna jerarquicamente

HidrogrMica

a codificar.

su ubicacion

dentro

bajo MetodologTa

PFAFSTETTER"

en funcion al Nivel en el que se encuentra

A cada Unidad HidrogrMica

del sistema de drenaje,

se le asigna un codigo numerico,

la Unidad basado en

de tal forma que este codigo es unico en todo el

continente. La delimitacion de Unidades HidrogrMicas Unidades comienza con el Nivel 1 que comprende la delimitacion continental Centro y Norte America, que delimita el continente a Nivel 1 en nueve Unidades HidrogrMicas Panama se encuentra

y una cuenca endorreica.En en la Unidad HidrogrMica

este Nivel1 Centro America desde Mexico hasta

"9" y se representa

de cada una de estas unidades comprende el Nivel 2 y se representa se repite,

como se indica anteriormente;

diez unidades hidrogrMicas,

dependiendo

misma (ver Figura 4).El territorio 2 en la Unidad HidrogrMica La delimitacion subdivisiones

0

y codificacion

proporciona

informacion

informacion

o cuenca interna,

con dos digitos.

Este proceso

puede subdividirse

en dos hasta

de la extension de area e informacion

de Nicaragua se encuentra

La subdivision

cartogrMica

ubicada completamente

de la

en el Nivel

"95". jerarquica

unidades hidrogrMicas

Aparte de ofrecer

cad a unidad hidrogrMica

con un digito.

para Nicaragua

se aplica

sobre el Nivel en que se encuentra

importante,

recien

a Nivel "3"

en las

951, 952 y 953.

la unidad hidrogrMica,

como el tipo de unidad de drenaje,

este

si es cuenca, intercuenca

como se explica en el segmento 2.2 (Asignacion de codigos).

Gufa de Procesamiento "Delimitaci6n

4.4.

de

de Unidades

Hidrograficas

bajo Metodologfa

PFAFSTETTER"

Fusion de codigos: Codigo de mapa de cuencas PHCA (1970) con codificacion PFAFSTETTER (Ticona Cuba, et aI., 2014)

En la asignacion

de codigos alas

Unidades Hidrograficas

de Nicaragua

se fusion an la codificacion

del mapa de cuencas (PHCA, 1970) con los nuevos digitos generados en el proceso de delimitacion de Unidades Hidrograficas por niveles: (XX-ABCD) donde (ver Figura 6): XX: representan

el numero de cuenca actual

la

actual

descripcion

comparacion).

cuencas,

(ABCDE) representan

Unidades Hidrograficas se encuentra

de

con el metoda

de

(estos dos digitos se tom a como prefijo

esta

manera

la codificacion Pfafstetter.

se eliminan

por niveles

generada

El numero de digitos

y representa

discrepancias

futuras

de

en la delimitacion

de

representa

el nivel en que

la Unidad Hidrografica:

E se repite el proceso delimitar, > Nivel 5

de codificacion

hasta

llegar

a niveles

que el metoda

permite

Una particularidad hidrografica

del metoda se presenta en la codificacion

que se esta codificando.

le asigna el codigo

"9"

y a la otra, el codigo "8". Esta particularidad

la cuenca donde se origina el rio, que para el ejemplo Si una unidad hidrogratica el codigo "0" incorporan

contiene

alas unidades que lo contienen

hidrograticas

de Pfafstetter

(el mar Atlantico), un mar occidental,

Estas unidades, unidad

interna,

anteriormente.

asi formadas,

endorreica,

se signa se

que se identifique

hasta las cuatro

unidades

de codigos se realiza considerando

cuyas aguas desembocan

el

en un mar oriental

de Norte a Sur; y las vertientes cuyas aguas desemboquen en seran codificadas de Sur a Norte. La subdivision y codificacion siguiendo

seguiran

cuyos casos 0 variantes

de territorio

0

y las otras unidades

el mismo criterio.

cursos de agua de bajo caudal, los cuales desaparecen durante su 0 evaporacion, lo que permite la formacion de unidades cerradas.

La Region Hidrogratica

Estas porciones codificacion

identificar

nivel.

y luego la asignacion

niveles se realizara

Son aquellas que presentan recorrido debido a filtracion

en el siguiente

es decir las vertientes

seran codificadas (el mar Pacifico),

en los subsiguientes

del metoda permite al codigo 89.

a la unidad de mayor tamafio

determina

de mayor area de drenaje

sentido de las agujas del reloj,

corresponde

mas de una unidad tipo cuenca interna

en el nivel que corresponda

El sistema de codificacion

de las dos unidades mas altas de launidad

En este caso a la unidad que presenta mayor area de drenaje se

el mismo

procedimiento

de delimitacion

9 presenta

si se encuentran

como parte de la unidad hidrogratica

de codificacion

y codificacion

de cualquier

ya han sido descritos

muchos casos de unidades de drenaje

cercanas

a la costa,

continental

seran consideradas

mas cercana,

asumiendo

arreico

para la el codigo

de esta, en el nivel que se encuentre. En consecuencia, se debe considerar si las unidades hidrograticas suficientemente extensas como paraser consideradas entre las cuatro Islas Corn Island, con una reaaproximada

de 12.9 km2 a una distancia

tienen areas de drenaje unidades tipo cuenca. Las de 70 km de la costa del

caribe (Bluefields) al este de Nicaragua. Tanto en est a Isla como en la Isla de Ometepe est a area se considerara una intercuenca de acuerdo al nivel de delimitacion que se encuentra. Es asi que estas islas entonces

reciben

un codigo unico.

Gufa de Procesamiento "Delimitaci6n

5.

de

de Unidades

Hidrograticas

bajo Metodologfa

PFAFSTETTER"

LINEA DIVISORIA Y CARACTERIZACION CUENCA HIDROGRAFICA

La linea divisoria

0

parteaguas,

es una linea imaginaria

DE

que se traza a partir de la identificacion

de las partes mas altas de un area que dividen el curso de la escorrentia La cuenca esta delimitada

hacia una u otra cuenca.

por el parteaguas porque esta area se encuentra

Esta area cuenta con una cima (parte alta) y una parte baja (llanos

0

bajo la linea divisoria. talud)

pasando por una

area media, entonces disminuye su pendiente a medida que se aproxima a la desembocadura (ver Figura 1). En un area de cuenca se forma una red de drenaje (conjunto de rios, quebradas y cauces) por donde circula

el agua, que nace en las partes altas de la cuenca formando

partes medias, por una confluencia

de corrientes

(tipo perennes, intermitentes

y efimeras),

en las el rio

que lleva el desague aguas abajo y desembocar en el oceano.

Trazar la linea divisoria por los puntos altos identificados curvas de nivel. Entonces la linea divisoria es en cualquier mayor altitud

excepto cerros

0

cortando ortogonalmente las punta del terreno el punta de

puntos altos que se encuentran

Unificar la linea divisoria en un punta de elevacion determinado, el perimetro

dentro de la cuenca. esto demarca claramente

y el area de la cuenca.

En el proceso de delimitacion

de Unidades Hidrograficas,

a niveles altos muchas veces el area

hacer delimitada puede ser muy reducida 0 la informacion de fuente sobre el area es limitada, por lo que una delimitacion de esta Unidad en nueve unidades hidrograficas, como lo indica el metoda no es posible. Entonces es posible en este caso que se delimiten

menos de 9 unidades hidrograficas.

En este caso las unidades hidrograficas que si deben demostrarse son las intercuencas 1 y 9 y por lo menos una cuenca. Por Ejemplo la informacion de la cuenca 94852 se delimita solo en 948521, 948522 y 948529. Las Unidades hidrogrMicas en nuestro ejemplo:

94852X.

faltantes

se demuestran

con la letra mayuscula X:

El Sistema Lagunar representa un area de confluencia entre el Medio Continental y el Medio Litoral. El Medio Continental se presenta un Paisaje de Piedemonte, Sistema de Colinas y Sistemas Aluviales de Piedemonte y el Medio Litoral presenta Playas, Albuferas y Marismas. Estas areas en su mayoria presentan un ambiente de "Humedal" donde coexisten en tiempo y espacio los sistemas acuaticos y terrestres

(CONANP, 2006). Estas areas estan asociadas con Deltas y Lagunas

por lo que en el proceso de delimitacion

de Unidades HidrogrMicas

se considere los Humedales

con mayor extension en un pais.

La delimitacion

en estas zonas (cuencas hidrogrMicas

compartidas)

debe realizarse

delicadez y se debe emplear la tecnologia geogrMica precisa atendiendo ellimite y los tratados internacionales

Despues de realizar

de Cuencas HidrogrMicas

una delimitacion

para la delimitacion.

se trabaja

de Helsinki1•

Internacionales

correcta con el DEM de 90 metros, se prosigue a cargar la

capa geopolitica del pais para realizar el determinado a la informacion de fuente,

corte de pais. Para una delimitacion

acorde

ahora con el DEM de 30 y la informacion correspondiente

Este proceso nos apoya a obtener una delimitacion

hidrogrMicas internacionales

con mucha

politico del pais

correct a de las cuencas

y asignar y asumir la codificacion precisa de la Unidad HidrogrMica.

Asi los paises vecinos que posteriormente con su codigo de Unidad HidrogrMica,

se unan a esta delimitacion,

trabajaran

correctamente

asignado por nuestro sistema.

Cuenca hidrografica Internacional: Es una cuenca hidrografica internacional como la zona geografica que se extiende por el territorio de dos 0 mas estados determinada por la linea divisoria de un sistema hidrografico de aguas superficiales y freaticas que fluyen hacia una salida comun. (Art. II, Helsinki 1966; Convenci6n de Nueva York, 1997) !

GuTa de Procesamiento "Delimitaci6n

6.

de

de Unidades

PROCESO INSUMOS

El procedimiento de Elevacion

Hidrograficas

bajo MetodologTa

DE PREPARACION

para la delimitacion

DE PROYECTO

de las cuencas hidrograficas

(MDE). Este se debe reacondicionar

PFAFSTETTER"

y ajustar

E

esta basado en el Modelo Digital

con la red hidrica

de la cartografia

nacional a escala reducida. En el Diagrama 1 se presenta un flujograma a seguir antes de comenzar con uno de est os proyectos de delimitacion de Unidades Hidrograficas. La informacion requerida y procesada

se puede como en el diagrama

( \

-

-

-

Recopilar y revisar la Informacion

2.

-~/\

-

cartografjc~

r Revisar las Delimitaciones de Cuencas Hidrogr<;ificas actuales para Nicaragua y Cuencas Binacionales

u-----__ ---u nj~.__

Revisar y corregir el Modelo Digital de Elevaci6n, DEM

--

-----n

I,

Delimitar arriba del Nivel 4 bajo la Metodologia Pfafstetter, modelado con

1

~-_.-

--

._-

I' I

Verificar in situ la delimitaci6n de Cuencas Hidrograficas arriba del Nivel 4

------n

.

,

I .

.I I . I .' . I I •

. I I • . I I . . I .1 .

Adicionalmente una vez generado los poligonos de los parteaguas de cad a una de las unidades hidrograticas se procede a una revision, edicion y correccion de topologias para generar una base de datos totalmente

corregida

de todas las unidades

hidrograticas

de Nicaragua.

Guia de Procesamiento "Delimitaci6n

7.

de

de Unidades

Hidrograficas

bajo Metodologia

PFAFSTETTER"

GUIA METODOLOGICA PARA DELIMITACION UNIDADES HIDROGRAFICAS CON ARCGIS

Para la delimitacion permiten

de unidades

la delimitacion

hidrogrMicas

de los parteaguas

mediante

el uso de softwares

y de las Unidades HidrogrMicas

DE

especializados

que

(UH) basad os en Modelos

de Elevacion Digital (Digiatl Elevation Model, DEM), es necesario tener la informacion basica muy ajustada y corregida para lograr una delimitacion precisa y ajustada a la realidad del terreno. El Modelo Digital de Elevacion es un Modelo Digital del Terreno cuyos datos almacenados

representan

valores de altitud. El diagrama

3 nos presenta

apoyada con el Software

un flujograma

a seguir de la delimitacion

de Sistema de Informacion

GeogrMica,

de Unidades

HidrogrMicas

GIS.

tIII

WATfRSHEDS (POUGONOS)

I

II .1 II II II II II

CUE CAS HIDROGRAfICAS (UNEAS)

II CAlCULOOEl U BRAl

I I

I'

E.OJOOH: OE ITU O£ CUENCAS HIOROGRAfICAS

omRMINAOO

I I

u

II

DElIMITACION Fl AL DE CUENCAS HIDROGRAFfCAS (POUGONOSt

II

'I II I

II

1 Ir-----------------I I_ G£ .!RACK?. E~WAT[RSH~ ~____

Ir-------------------------I ~£ ERA:~ _V.!c.!C: ~ L D! ~~ _ D£S_H!.D~~~I~

_ ~ :I -

__

I

1_

-------

----

-------

~ -~

Existen varios softwares todos coinciden

que permiten

en que la informacion

la delimitacion,

permiten realizar ajustes al DEMy recondicionarlo parteaguas y delimitar una extension permite

cad a cual con sus propios algoritmos

base sea siempre

para el procesamiento

(ArcHydro

Tool)

con la red hfdrica de la cartograffa

hidrograticas

base

dandole de esta manera un mayor ajuste a la red hidrica a escalas mas detalladas El proceso metodologico delimitacion

.

que se presenta en esta gufa tiene como fin una estandarizacion

de las UH, siguiendo posteriormente

la metodologia

en est a metodologfa se presentaran de orden cronologico delimitacion de UH, los pasos a seguir son los siguientes:

del

tal es el caso del ArcGIS, que mediante

de unidades

hacer mejoras previas al DEM, recondicionarlo

pero

hay otros que

para lograr un mejor ajuste en la definicion

las UH con mas detalle y precision,

especializada

un DEM, sin embargo

Pfafstetter.

de la

Los pasos a seguir

segun los requerimientos

del modele de

a) En la ventana de ArcMAP cargar las capas de DEM y Rfos; luego activar Hydro Tool-bar (Fig.

6)

Gufa de Procesamiento "Oelimitaci6n

de

de Unidades

b) Acceder a: Terrain

Hidrograficas

Processing

bajo Metodologfa

DEM Manipulation,

PFAFSTETTER"

aqui haga click en DEM Reconditioning

bar (Fig. 2).

c)

En la ventana

DEM Reconditioning

elija

las siguientes

coordenadas:

el DEM que usara para recondicionamiento,

en AGREE Stream

usara para recondicionar

AGREE DEM por defecto

el DEM, la opci6n

En Raw DEM ubique

ubique la capa de rios que nombrara

a la capa

de salida como AgreeDEM, deje por defecto las 3 opciones siguientes (Stream buffer con 5, Smooth drop/raise con 10 y Sharp drop/raise con 1000), luego dar click en Ok. Esperar el recondicionamiento y luego el archivo AgreeDEM sera cargado al dataframe de ArcGIS, observe que los rios han sido incorporados al modele de elevaci6n (Ver fig. 8), exportar y guardar Data posterior

0

Export

Data, en nuestra carpeta

uso en los siguientes

subprocesos.

de trabajo

el DEM recondicionado

para su

En Extent

debera

Reference

debera estar seleccionado

En La opci6n

est a seleccionado

L'Ocation debera

Raster

Oataset

Raster Oataset

buscar la carpeta

(Original)

se hace par defecto,

En Spatial

(Original)

donde guardara

el OEM recondicionado,

deje el

nombre como AgreeOEM, en la opci6n Formato use IMAGINE image, el resto de Las opciones dejelas par defecto

y dar un click en Save.

Gufa de Procesamiento "Delimitaci6n

de

de Unidades

Hidrograficas

bajo Metodologfa

PFAFSTETTER"

Proper 1

32 107.25 '. (679063.609»,

1 12093.7316,

9893.609>3, 1279493.7316}

'" >

~.

Forn'\a :

..,

C~~SIQn

(1-100):

L sa.! ]

Para el resto de los procesos de la delimitacion

de las

UH, se debera ubicar en ArcToolbox las herramientas Hydrology que est a dentro del Spatial Analist Tools.

Server Tools Spatial Analyst Tools • ConditIonal • Density Distance • Extraction • Generalization • Groundwater II

8asln

" ,c

Ftli Flo

Accumulallol

"

Flo

Direction

"

Flo

length

" ,c

Sink Snap Pour Point

,;t

Stream link

,;t

Stream Order

,;t

Stream to Feature

,c

atershed

En

Hydrology

dar

click

sobre Fill, luego en Input Surface Raster seleccione el AgreeDEM y en Output Surface

Raster

la carpeta

de

seleccione trabajo

y

guarde como Fill_AgreeDEM y dar click en OK.

7.3. En

Direcci6n Hydrology

dar

de flujo click

sobre Flow Direction, luego en Input Surface Raster seleccione

el Fill_AgreeDEM

y en Output flow raster seleccione de trabajo

directon la carpeta

y guarde

como

FlowDir, deje por defecto resto de las opciones click en OK.

el

y dar

(Flow

Direction)

Gufa de Procesamiento "Delimitaci6n

En

de Unidades

Hydrology

cl ick

de bajo Metodologfa

PFAFSTETTER"

dar

sobre

Accumulation,

Hidrograticas

Flow luego

en Input flow directon raster

seleccione

el

FlowDir y en Output accumulation raster seleccione de

la carpeta

trabajo

como

y guarde

FlowAcc,

deje

por defecto el resto de las opciones y dar cl ick en OK.

Para definir

un area minima de captaci6n en la delimitaci6n

tabla en Excel con el fin de determinar umbral y representa cuencas.

de UH, se debera realizar la siguiente

un valor equivalente

en Km2, a este valor se le llama

el valor minimo de area de captaci6n para delimitaci6n

del parteaguas de las

El Area del Umbral (km2)

Tamaiio de Pixel De acuerdo al OEMque se utiliza

Area Pixel (m2)

Area del Umbral (km2)

30 x 30

900

10

(10 * 1000000)/900

; 11111

30 x 30

900

50

(50 * 1000000)/900

; 55555.5

30 x 30

900

100

(100 * 1000000)/900

Valor del Umbral en m2

; 111111

Area Pixel (m2): calculo del AREA de un PIXEL en metros cuadrados un (m2) que se refiere al DEM en uso (en este ejemplo

30m * 30m = 900 (m2).

El Area del Umbral (km2): valor minimo en km2 que se elige a definir Umbral en m2: Valor en m2 equivalente (km2) elegido.

En nuestro ejemplo

de acuerdo al nivel Valor del

a la cantidad de Pixeles con respecto al Area del Umbral

buscamos el valor Umbral en m2 para un area definida

km2 (10*1000000) en 900m2. Este equivale

de 10

a 11111. Para un Area Umbral de 50 km2 equivale a

55555 y 111111 para un area umbral de 100 Km2 Con el valor del umbral ya definido

se va a Spatial

Spa ial nat Tools C ndi ional

analyst Tool dar click sobre Con, luego en Input conditional Expression >

umbral"

raster seleccione el FlowAcc y en dar click al icono SQL y digite "value (asegure dejar

C n

un espacio despues de

"value" y luego digite ">", espacio "umbral"), luego en Input trye or constant value seleccione FlowAcc y en Output de trabajo

raster seleccione

y guarde como Con_FlowAcc,

Pick

Se Null

la carpeta deje por

defecto el res to de las opciones y dar click en OK. Figura 16: Spatial analyst Tool seleccionar opci6n Can

ircl
I ftowAcc.Jlo1oVl

3~

l:lCtt6~(~lIo!'aI)

" 19

.a.:C' > tUll

QL

:::Jfl3]

3rJ

~~l.:.•.tit C:'

-~

••.•'~~

Este proceso se repetira

para cada condicionar

se necesiten para el proceso de delimitacion

las areas de captacion

minimas 0 umbrales que

de UH, siempre teniendo

en cuenta el tamafio del

umbral que se establezca y los numeros de pixeles que el programa reconocera como area minima.

Gura de Procesamiento "Delimitaci6n

7.6.

de

de Unidades

Hidrograficas

Enlace de los rios/canales

bajo Metodologra

(Streams

Link)

En Hydrology dar click sobre

Stream

Link,

luego en Input Stream raster seleccione el Con_FlowAcc en Input flow

direction

escoger luego

raster FlowDir

en

Output

accumulation seleccione

raster

la carpeta

de trabajo

y guarde

como Stream_Con, dar click en OK.

7.7

Delimitaci6n

En Hydrology dar click sobre

Watershed,

luego en Input direction seleccione en

Input

feature

flow

raster FlowDir raster pour

or

point

data escoger Stream_ Con luego en Output raster carpeta

seleccione de

y guarde Watershed, click en OK.

la

trabajo y

como dar

de Cuencas

PFAFSTETTER"

(Watershed)

7.8.

Conversion de Cuencas (Raster to Polygon)

Una vez delimitada formate

las cuencas

a Poligonos

de area de captaci6n

requerido

Shape

se convertiran

en

Shapefiles.

Para hacer la conversi6n localice

al umbral

Raster

el Conversion

Polygon, luego en input luego en Output segun convenga,

de la capa Raster Watershed Tool en ArcToolbox raster

watershed,

polygon features deje activado

en formate

Raster a formato

Shapefile,

y escoja From Raster y dentro

de este Raster to

asegurese

en Field "Value",

seleccione

de tener

la carpeta

seleccionado

de trabajo

y guarde como Cuencas

0

la opci6n Simplify polygonsy dar click en OK.

Los pasos 6,7 y 8 se deben repetir para cada umbral que se rea lice 0 defina en el paso 5 (condicional) y en los pasos 6,7 y 8 se deben variar 0 identificar los nombres de los archivos par area de captaci6n

es decir, si se define

una area de captaci6n

Y 8 deberan ser: Stream_Con100;

Watershed100;

de 100Km2 los nombres de los archivos 6, 7

Cuencas100.

GuTa de Procesamiento "Delimitaci6n

8.

de

de Unidades

Hidrograficas

bajo MetodologTa

GUIA DE VERIFICACION

Para poder definir, identificar

PFAFSTETTER"

CAMPO

y distribuir los puntos a utilizar en la verificacion en campo, se deben seguir

diversos patrones que en su conjunto entregaran la mejor informacion del contorno al punto de control verificado. Este procedimiento involucra algunos pasos, que se deben tener en cuenta: preparacion de salida de verificacion en campo, recoleccion de informacion en literatura,

imagenes de satelite, etc., recoleccion

georeferenciada de informacion del entorno. Por 10 cual se debe poner mucho cuidado en el proceso de la toma de muestras. La informacion georeferencial se toma en el sistema UTM.

8.1.

Preparaci6n

de verificaci6n

en campo

El personal que realiza la actividad de VERIFICACION en campo, debe demostrar la capacitacion requerida para este fin. La capacitacion puede ser ofrecida por tecnicos que demuestra mucha experiencia

en este trabajo.

La logistica

requerida

para este servicio

Responsable administrativo,

Para el proceso de seleccion

de veri fica cion en campo

el que garantiza

de verificacion

el Cuadro 1 (Formato de Evaluacion siguiente procedimiento:

b) Revisar en la literatura,

toda la logistica

de puntos de control,

y Logistica

de Seleccion

hojas topograficas,

uso de suelo y otras fuentes la discrepancia c)

Seleccionar

los

puntos

georeferencialmente caracteristicas

de

control

en campo.

generales

de tal manera cualquier

que se minimicen

caso se deben

de seguridad necesarios. crecientes, deslizamientos

mas

interesantes

Estos deben

seleccionados

donde pero se debe garantizar tomar

la seguridad

que

requieren

alteraciones

de los tecnicos

con

y sique el

que presenta la zona.

y revisar la accesibilidad

todas

trabaja

mapa de cuencas, mapa de

ser

ser 10 mas representativo

los riesgos de accidentes siempre

el grupo tecnico

posible de informacion

por el

para este trabajo.

de Puntos de Verificacion)

imagenes satelitales,

del area y/o que presenten

d) Agrupar los puntos de control

debe ser tramitada

administrativa

de las

interesantes. logistica

que levantan y de lesiones

las precauciones

verificadas

posible

a estas areas, la informacion, personales.

y utilizar

En

los equipos

En los rios se debe tener especial precaucion con eventuales 0 arrastre de objetos solidos grandes en la corriente.

Cuadro 1: Formato de Evaluaci6n y Logistica de Selecci6n de Puntos de Verificaci6n

Ubicaci6n de verificaci6n

Lugares a visitar (ejem.)

Lago Apanas-El Dorado

Naciente del Rio Coco

Alta / Media / Baja

Combinaci6n de Posibles Rutas

Norte / Sur / Centro, etc

nombre del poblado cercano

combinar este punta de verificaci6n can los otros en la zona y la ruta

Norte

Somata-San Lucas-La Sabana

Naciente del Rio Coco

Medio de Transporte

Alquiler de Vehiculo / Panga / Avi6n / Bus / etc.

Contrataci6n de guia local / recepci6n de informaci6n de otras fuentes / contactar a autoridad es/ etc.

Alquiler de Vehiculo

Contrataci6n guTa local

I

+--Desembocadura de Rio san Juan

Atlantica Norte

Desembocadura del ria San Juan

San Carlos - Bartola -Grey town

Personas requeridas

Tiempo necesario

Bus - Alquiler Panga Avi6n

de

I

Fecha propuesta

Guia de Procesamiento "Delimitaci6n

de

de Unidades

Hidrograficas

Toda salida al campo debe preparar

bajo Metodologia

los equipos y material

datos en campo y seguir los requerimientos

PFAFSTETTER"

requerido

para levantamiento

del Cuadra 2 (Lista de Materiales

para Verificacion

Campo).

Cuadro 2: Lista de Leyenda de verificaci6n y descripci6n Puntos de Control en Campo

de

Estudio Oelimitaci6n de Unidades Hidrograticas de Nicaragua bajo Metodologfa Pfafstetter 2014 Oescripci6n entorno OMA

Al Mar Atlantica

OMP

al Mar Pacifico

ORP

Al Rio Prinicpal

ORT

Al Rio Tributario

OUH

A Unidad Hidrografica

OHU .

A Humedales

ORE

A Represa

OSL

A Sistema

OUR

A Unificacion

ONR

NCimero de Rios

OPA

Parteagua

OSL

Sistema

ORP

Represa

ORE

Represa Entrada

ORS

Represa Salida

OEP

Estero Permanente

OES

Estero conectado

OVB

Bosque/Galeria

OAC

Agropecuario

OUB

Urbano

RIN

Rio Intermitente

RPE

Rio Permanente

RCA

Rio can Caudal Alto

RCM

Rio can Caudal Media

RCB

Rio can Caudal Baja

Lagunar de Rios

Lagunar

a Sistema

Lagunar

de en

Se requieren

los siguientes

equipos en campo segun sea necesario y requerido

por el proyecto,

como se demuestra en el Cuadra 4 "Lista de Materiales para Verificacion en Campo" Un GPSy una camara digital. Los tipos de GPS a utilizar dependen de la precision del estudio a realizar. Los GPS requieren

una calibracion

Los necesarios para ejecutar importante

planificar

continua y el suministro

debidamente

imprevistos

de baterias de alta calidad y rendimiento.

todas las actividades

de verificacion

de campo por lo que se recomienda

de muestreo. Se lleva los materiales Verificacion en Campo"

llevar

uno

en campo. 0

dos juegos

como se presenta en el Cuadro 4 "Lista de Materiales

para

Cuadro 3: Lista de Materiales para Verificaci6n en Campo

ID

Material / Equipo

Cantidad

Cuadro de control (chek con X)

Observaciones

GPS

1 -2

2

Camara Digital

1 -2

3

Formato de Evaluacion y Logistica de Seleccion de Puntos de Verificacion

2

Tener siempre como relerencia

4

Lista de Leyenda de verificacion y descripcion de Puntos de Control en Campo

2

Tener siempre como relerencia

5

Formato de levantamiento verificacion en campo

10

6

Guantes desechables

6 pares

Contra sudor

7

Papel absorbente

1 ro Uo

Contra sudor

8

Galas de seguridad

9

Botas de caucho

10

Poncho contra agua

Dependiendo a epoca del ana

11

Mochila impermeable

Dependiendo a epoca del ana

12

Baterias para GPS

13

Linterna

14

OTROS, lapices, etc

de puntos de

Dependiendo a epoca del ano 1 par

r

2

Dependiendo a epoca del ana

2 pares de Bateria

Es

GuTa de Procesamiento "Delimitaci6n

de Unidades

Siempre que se verifique momenta

del muestreo,

es alterable

de Hidrograficas

un punta de control identificacion

bajo MetodologTa

se debe registrar

PFAFSTETTER"

la informacion

y origen del punta de control.

de acuerdo a las condiciones

que se presentan

sobre lugar y

El recorrido

en el lugar y

en campo

las caracteristicas

geogrMicas que presenta el lugar:

a) Buscar y recorrer rios tributarios

partes de rios claves para ver el recorrido

que aportan en la Unidad HidrogrMica

b) Marcar puntos en rio principal el nombre del rio. c) Verificar

la zona y describir

y descripcion

y cada

rio

tributario

al

final de los rios y observar los

de nuestros paises vecinos.

rio

principal,

de ser posible obtener

como se indica en Cuadro 2, Lista de Leyenda de verificacion

de Puntos de Control en Campo.

d) Llenar el Formato de levantamiento un check -list.

de puntos de verificacion

en campo (Cuadro 3), como

Formato de levantamiento

Cuadra 4: de puntas de verificaci6n

Esludio Delimilaci6n de Unidades Hidrograncas

en campo

de Nicaragua bajo Melodologla Plalsleller

2014

Fecha:

DESCRIPCION ENTORNO DESEMBOCADURA

ORTOGRAFfA

oMA: Al Mar Atlantica

oHU: A Humedales

OPA: Parteagua

oMP: Al Mar Pacifico

ORE: A Represa

OSL: Sistema

oRP: Al Rio Principal

oSL: A Sistema

oUH: A Unidad

Hidrografica

oRT: Al Rio Tributario

Lagunar

II ENTORNO II usa

RIO RIN: Rio Interminente

OEP: Estero Permanente Lagunar

OES: Estero conectado

I

Lag

Rio Permanente RCA: Rio can Caudal Alto

ORP: Represa

OVB: Bosque

oNR: N(imero de Rios

ORS: Represa Salida

OUB: Urbano

RCB Rio can Caudal Baja

OUR: A Unificaci6n

ORE: Represa Entrada

OAC: Agropecuario

RCM: Rio can Caudal Media

de Rios

Galeria

a Sistema

GuTa de Procesamiento "DeLimitaci6n

de

de Unidades

Hidrograticas

bajo MetodologTa

PFAFSTETTER"

c) Realizar una especie de entrevista al personal de los ingenios para consultas de cad a cuanto se cambian los canales de riego, tamano, numero y caudal de canales de riegos utilizados por cad a uno de los ingenios. d) Recopilacion de puntos de control a real izar. Sesion

de los dos sobre las carreteras

de transito

en las visitas

a) Marcar una ados veces en el GPS el punto de control e ingresar la informacion Formato levantamiento de puntos de verificacion en campo (Cuadro 3). b) Tomar una 0 mas fotos del area. Las fotos deben estar claramente de control. c) Muestreo en dos, lagos, mar, aguas estancadas,

referenciadas

en el

al punta

el tecnico se posicion a a la orilla

lo mas

cerca posible al cuerpo de agua. El tecnico debe pero, velar por su seguridad. d) Muestreo en bosque, terrenos vados, parteaguas, etc: en lo posible recorrer montana unos 50 metros y marcar en el GPS los puntos de control.

la ceja de

9.

BI BLIOGRAFIA Normas de Helsinki

sobre las aguas de los rios internacionales,

de Nueva York, 1997; La Convencion Internacionales

para fines distintos

RUIZ Rosa y TORRES Humberto;

Art.

II 1966 - Convencion

sobre el Derecho de los Usos de los Cursos de Agua de la Navegacion.

2008: MANUAL DE PROCEDIMIENTOS DE DELIMITACION Y

CODIFICACION DE UNIDADES HIDROGRAFICAS CASO: AMERICA DEL SUR - UICN SUR. TICONA Cuba, ANGULO Pablo; 2014: Pfafstetter, cuencas hidrogrMicas 2014 (en revision

Metodo de delimitacion

basado en modele Digital de Terreno empleado

Nexo, revista cientifica

de la UNI, Nicaragua).

y clasificacion

de

en la RAAS, Nicaragua,