Una cuenca de drenaje es un área de tierra donde toda el agua superficial que fluye converge en un solo punto, como la desembocadura de un río , o desemboca en otra masa de agua , como un lago u océano . Una cuenca está separada de cuencas adyacentes por un perímetro, la división de drenaje , [1] formada por una sucesión de elementos elevados, como crestas y colinas . Una cuenca puede consistir en cuencas más pequeñas que se fusionan en las confluencias de los ríos , formando un patrón jerárquico . [2]
Otros términos para una cuenca de drenaje son área de captación , cuenca de captación , área de drenaje , cuenca fluvial , cuenca hidrográfica , [3] [4] e impluvium . [5] [6] [7] En América del Norte, comúnmente se les llama cuenca , aunque en otros lugares de habla inglesa, "cuenca" se usa sólo en su sentido original, el de una división de drenaje.
Los límites de una cuenca de drenaje están determinados por la delineación de la cuenca , una tarea común en la ingeniería y la ciencia ambiental.
En una cuenca de drenaje cerrada, o cuenca endorreica , en lugar de fluir hacia el océano, el agua converge hacia el interior de la cuenca, conocida como sumidero , que puede ser un lago permanente, un lago seco o un punto donde se pierde el agua superficial. subterráneo . [8]
Las cuencas de drenaje son similares pero no idénticas al código de unidad hidrológica , que son áreas de drenaje delineadas para anidar en un sistema de drenaje jerárquico de múltiples niveles . Las unidades hidrológicas se definen para permitir múltiples entradas, salidas o sumideros. En sentido estricto, todas las cuencas hidrológicas son unidades hidrológicas, pero no todas las unidades hidrológicas son cuencas hidrográficas. [8]
Aproximadamente el 48,71% de la tierra del mundo desemboca en el Océano Atlántico . [ cita necesaria ] En América del Norte , el agua superficial drena hacia el Atlántico a través de las cuencas del río San Lorenzo y los Grandes Lagos , la costa este de los Estados Unidos, las zonas marítimas canadienses y la mayor parte de Terranova y Labrador . Casi toda América del Sur al este de los Andes también desemboca en el Atlántico, al igual que la mayor parte de Europa occidental y central y la mayor parte del África subsahariana occidental , así como el Sáhara Occidental y parte de Marruecos .
Los dos principales mares mediterráneos del mundo también desembocan en el Atlántico. La cuenca del Mar Caribe y Golfo de México incluye la mayor parte del interior de Estados Unidos entre los Apalaches y las Montañas Rocosas , una pequeña parte de las provincias canadienses de Alberta y Saskatchewan , el este de Centroamérica , las islas del Caribe y el Golfo, y una pequeña parte del norte de Sudamérica. La cuenca del mar Mediterráneo , con el mar Negro , incluye gran parte del norte de África , el centro-este de África (a través del río Nilo ), Europa meridional , central y oriental , Turquía y las zonas costeras de Israel , Líbano y Siria .
El Océano Ártico drena la mayor parte del oeste de Canadá y el norte de Canadá al este de la división continental , el norte de Alaska y partes de Dakota del Norte , Dakota del Sur , Minnesota y Montana en los Estados Unidos, la costa norte de la península escandinava en Europa, el centro y el norte. Rusia y partes de Kazajstán y Mongolia en Asia , lo que representa aproximadamente el 17% de la tierra del mundo. [9]
Poco más del 13% de la tierra del mundo desemboca en el Océano Pacífico . [9] Su cuenca incluye gran parte de China, el este y sureste de Rusia, Japón, la península de Corea , la mayor parte de Indochina, Indonesia y Malasia, Filipinas, todas las islas del Pacífico , la costa noreste de Australia , Canadá y Estados Unidos. al oeste de la División Continental (incluida la mayor parte de Alaska), así como al oeste de Centroamérica y Sudamérica al oeste de los Andes.
La cuenca de drenaje del Océano Índico también comprende alrededor del 13% de la superficie terrestre de la Tierra. Drena la costa oriental de África, las costas del Mar Rojo y el Golfo Pérsico , el subcontinente indio , Birmania y la mayor parte de Australia . [10]
Las cinco cuencas fluviales más importantes (por superficie), de mayor a menor, son las del Amazonas (7 millones de km 2 ), la del Congo (4 millones de km 2 ), la del Nilo (3,4 millones de km 2 ), la del Mississippi (3,22 millones de km 2 ), y el Río de la Plata (3,17M km 2 ). Los tres ríos que drenan más agua, de mayor a menor, son el Amazonas, el Ganges y el Congo. [11]
Las cuencas endorreicas son cuencas interiores que no desembocan en un océano. Las cuencas endorreicas cubren alrededor del 18% de la superficie terrestre. Algunas cuencas endorreicas desembocan en un lago endorreico o mar interior . Muchos de estos lagos son efímeros o varían drásticamente de tamaño según el clima y la afluencia. Si el agua se evapora o se infiltra en el suelo en su extremo, el área puede recibir varios nombres, como playa, salar, lago seco o sumidero alcalino .
Las cuencas endorreicas más grandes se encuentran en Asia Central , incluidas el mar Caspio , el mar de Aral y numerosos lagos más pequeños. Otras regiones endorreicas incluyen la Gran Cuenca en los Estados Unidos, gran parte del desierto del Sahara , la cuenca de drenaje del río Okavango ( Cuenca del Kalahari ), las tierras altas cercanas a los Grandes Lagos africanos , el interior de Australia y la Península Arábiga , y partes de México. y los Andes . Algunas de ellas, como la Gran Cuenca, no son cuencas de drenaje únicas sino conjuntos de cuencas cerradas adyacentes y separadas.
En los cuerpos de agua endorreicos donde la evaporación es el principal medio de pérdida de agua, el agua suele ser más salina que los océanos. Un ejemplo extremo de esto es el Mar Muerto . [ cita necesaria ]
Las cuencas de drenaje han sido históricamente importantes para determinar los límites territoriales, particularmente en regiones donde el comercio por agua ha sido importante. Por ejemplo, la corona inglesa otorgó a la Compañía de la Bahía de Hudson el monopolio del comercio de pieles en toda la cuenca de la Bahía de Hudson , un área llamada Tierra de Rupert . La organización política biorregional hoy incluye acuerdos de estados (por ejemplo, tratados internacionales y, dentro de los EE. UU., pactos interestatales ) u otras entidades políticas en una cuenca de drenaje particular para gestionar el cuerpo o cuerpos de agua en los que drena. Ejemplos de tales pactos interestatales son la Comisión de los Grandes Lagos y la Agencia de Planificación Regional de Tahoe .
En hidrología , la cuenca de drenaje es una unidad lógica de enfoque para estudiar el movimiento del agua dentro del ciclo hidrológico . El proceso de encontrar un límite de drenaje se conoce como delineación de cuencas hidrográficas . Encontrar el área y la extensión de una cuenca de drenaje es un paso importante en muchas áreas de la ciencia y la ingeniería.
La mayor parte del agua que se descarga desde la salida de la cuenca se originó como precipitación que cayó sobre la cuenca. [12] Una parte del agua que ingresa al sistema de agua subterránea debajo de la cuenca de drenaje puede fluir hacia la salida de otra cuenca de drenaje porque las direcciones del flujo de agua subterránea no siempre coinciden con las de la red de drenaje suprayacente. La medición de la descarga de agua de una cuenca se puede realizar mediante un medidor de caudal ubicado en la salida de la cuenca. Dependiendo de las condiciones de la cuenca de drenaje, a medida que llueve, parte de ella se filtra directamente al suelo. Esta agua permanecerá bajo tierra, descendiendo lentamente hasta llegar a la cuenca, o penetrará más profundamente en el suelo y se consolidará en acuíferos subterráneos. [13]
A medida que el agua fluye por la cuenca, puede formar afluentes que cambian la estructura del terreno. Hay tres tipos principales diferentes, que se ven afectados por las rocas y el suelo que se encuentran debajo. La roca que se erosiona rápidamente forma patrones dendríticos, y estos se ven con mayor frecuencia. Los otros dos tipos de patrones que se forman son los patrones enrejados y los patrones rectangulares. [14]
Los datos de los pluviómetros se utilizan para medir la precipitación total sobre una cuenca de drenaje y existen diferentes formas de interpretar esos datos. Si los medidores son muchos y están distribuidos uniformemente sobre un área de precipitación uniforme, utilizar el método de la media aritmética dará buenos resultados. En el método del polígono de Thiessen , la cuenca de drenaje se divide en polígonos y se supone que el pluviómetro en el medio de cada polígono es representativo de la lluvia en el área de tierra incluida en su polígono. Estos polígonos se forman dibujando líneas entre calibres y luego haciendo bisectrices perpendiculares de esas líneas para formar los polígonos. El método isohietal implica que se dibujan contornos de precipitación igual sobre los medidores en un mapa. Calcular el área entre estas curvas y sumar el volumen de agua lleva mucho tiempo.
Los mapas isócronos se pueden utilizar para mostrar el tiempo que tarda el agua de escorrentía dentro de una cuenca de drenaje en llegar a un lago, embalse o salida, suponiendo una precipitación efectiva constante y uniforme. [15] [16] [17] [18]
Las cuencas de drenaje son la principal unidad hidrológica considerada en la geomorfología fluvial . Una cuenca de drenaje es la fuente de agua y sedimentos que se mueven desde elevaciones más altas a través del sistema fluvial hasta elevaciones más bajas a medida que remodelan las formas del canal.
Las cuencas de drenaje son importantes en ecología . A medida que el agua fluye sobre el suelo y a lo largo de los ríos, puede recoger nutrientes , sedimentos y contaminantes . Con el agua son transportados hacia la desembocadura de la cuenca, pudiendo afectar los procesos ecológicos tanto en el camino como en el cuerpo de agua receptor .
El uso moderno de fertilizantes artificiales , que contienen nitrógeno (en forma de nitratos ), fósforo y potasio , ha afectado las desembocaduras de las cuencas de drenaje. Los minerales son transportados por la cuenca de drenaje hasta la boca y pueden acumularse allí, alterando el equilibrio mineral natural. Esto puede causar eutrofización donde el material adicional acelera el crecimiento de las plantas.
Debido a que las cuencas hidrográficas son entidades coherentes en un sentido hidrológico, se ha vuelto común gestionar los recursos hídricos sobre la base de cuencas individuales. En el estado estadounidense de Minnesota , las entidades gubernamentales que desempeñan esta función se denominan " distritos de cuencas ". [19] En Nueva Zelanda, se les llama juntas de captación. Los grupos comunitarios comparables con sede en Ontario, Canadá, se denominan autoridades de conservación . En América del Norte, esta función se denomina " gestión de cuencas ". En Brasil , la Política Nacional de Recursos Hídricos, reglamentada por la Ley n° 9.433 de 1997, establece la cuenca hidrográfica como la división territorial de la gestión hídrica brasileña.
Cuando una cuenca fluvial cruza al menos una frontera política, ya sea una frontera dentro de una nación o una frontera internacional, se identifica como un río transfronterizo . La gestión de dichas cuencas pasa a ser responsabilidad de los países que las comparten. La Iniciativa de la Cuenca del Nilo , la OMVS para el río Senegal y la Comisión del Río Mekong son algunos ejemplos de acuerdos que implican la gestión de cuencas fluviales compartidas.
La gestión de cuencas de drenaje compartidas también se considera una forma de construir relaciones pacíficas duraderas entre los países. [20]
La cuenca es el factor más importante que determina la cantidad o probabilidad de inundación .
Los factores de captación son: topografía , forma, tamaño, tipo de suelo y uso del suelo (áreas pavimentadas o techadas ). La topografía y la forma de la cuenca determinan el tiempo que tarda la lluvia en llegar al río, mientras que el tamaño de la cuenca, el tipo de suelo y el desarrollo determinan la cantidad de agua que llega al río.
Generalmente, la topografía juega un papel importante en la rapidez con la que la escorrentía llegará a un río. La lluvia que cae en áreas montañosas empinadas llegará al río principal en la cuenca de drenaje más rápido que en áreas planas o ligeramente inclinadas (p. ej., pendiente > 1%).
La forma contribuirá a la velocidad con la que la escorrentía llega al río. Una cuenca larga y delgada tardará más en drenar que una cuenca circular.
El tamaño ayudará a determinar la cantidad de agua que llega al río, ya que cuanto mayor sea la cuenca, mayor será el potencial de inundaciones. También se determina en función de la longitud y el ancho de la cuenca de drenaje.
El tipo de suelo ayudará a determinar cuánta agua llega al río. La escorrentía del área de drenaje depende del tipo de suelo. Ciertos tipos de suelo, como los arenosos , tienen un drenaje muy libre y es probable que el suelo absorba la lluvia sobre suelos arenosos. Sin embargo, los suelos que contienen arcilla pueden ser casi impermeables y, por lo tanto, la lluvia sobre suelos arcillosos se escurrirá y contribuirá a los volúmenes de inundación. Después de una lluvia prolongada, incluso los suelos con drenaje libre pueden saturarse, lo que significa que cualquier lluvia adicional llegará al río en lugar de ser absorbida por el suelo. Si la superficie es impermeable, la precipitación creará escorrentía superficial que provocará un mayor riesgo de inundaciones; si el suelo es permeable, la precipitación se infiltrará en el suelo. [5]
El uso del suelo puede contribuir al volumen de agua que llega al río, de forma similar a los suelos arcillosos. Por ejemplo, la lluvia que cae sobre los tejados, las aceras y las carreteras será recogida por los ríos sin casi ninguna absorción en el agua subterránea . Una cuenca de drenaje es un área de tierra donde toda el agua superficial que fluye converge en un solo punto, como la desembocadura de un río, o desemboca en otra masa de agua, como un lago u océano.
La gestión eficiente está fuertemente correlacionada con la definición adecuada del perímetro de protección alrededor de los manantiales y la regulación proactiva de los usos de la tierra en el área de captación del manantial ("impluvium").
Para preservar la estabilidad y la pureza a largo plazo del agua mineral natural, los embotelladores han puesto en marcha "políticas de protección" de los impluviums (o zonas de captación) de sus fuentes. La zona de captación es el territorio en el que la parte del agua de lluvia precipitada y/o
del deshielo
que se infiltra en el subsuelo alimenta el acuífero mineral y contribuye así a la renovación del recurso. En otras palabras, una gota precipitada en el territorio del impluvium puede unirse al acuífero mineral; ...
El impluvium no kárstico comprende todos los elementos de la superficie del terreno y los suelos poco permeables, en una parte de los cuales corre agua mientras que en otra parte menor se infiltra. Este impluvium superficial, si existe, constituye el primer nivel de organización del sistema de drenaje de la cuenca kárstica.
