uso y manejo del agua en las cuencas hidrograficas del...

30
" uso y MANEJO DEL AGUA EN LAS CUENCAS HIDROGRAFICAS DEL NORTE DE MEXICO" Programa "Pequeños bordos" Recorrido de campo Rancho Atetcmlco (Dgo) 29 de mayo 2000 .Puerta del Rancho Atotoniloo (foto Thiébaux) sotoles (foto Thlébaux) P1uviografo$ (foto Thlébaux) I.R.D. J.P TIIIEBAtJX, 1. ESTRADA, J.Y LOYER· mayo 2000 CENID-RASPA

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" uso y MANEJO DEL AGUA

EN LAS CUENCAS HIDROGRAFICAS DEL NORTE DE MEXICO"

Programa "Pequeños bordos"

Recorrido de campoRancho Atetcmlco (Dgo)29 de mayo 2000

.Puerta del Rancho Atotoniloo (foto Thiébaux)

sotoles (fotoThlébaux)

P1uviografo$ (foto Thlébaux)

I.R.D.

J.P TIIIEBAtJX, 1.ESTRADA, J.Y LOYER· mayo 2000

CENID-RASPA

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......

(ATfCAS A ZACATfCAS

UBICACION DEL RANCHO ATOTONILCO

A ZACATfCAS

1.

* RANCHO

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2.

... ----_ ....

Región Hidrológica N° 36

103"45"¡.f

183"50"

LOCALIZACiÓN DEL RANCHO COMPAÑIA GANADERA ATOTONILCO

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-4=

EL RANCHO ATOTONILCO

3.

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Objetivos.El objetivo general de los trabajos efectuados es de analizar el funcionamiento

hidrológico de los presones en el Rancho Atotonilco. En otros términos, se trata dedeterminar los aportes líquidosy sólidos, las pérdidas por infiltracióny evaporación en estosbordos que sirven para almacenar las aguas superficiales destinadas principalmente para elabrevamiento del ganado, principal actividad pecuaria del Rancho.

Selección de las cuencas experimentales. (ef. Tab.)Dos principales criterios fueron utilizados para seleccionar las cuencas

experimentales: los diferentes substratos geológicos sobre los que se encuentran y susestructuras morfo-edafológicas. Según la posición del embalse en relación a la vertiente dela cuenca, tres tipos de sistemas morfo-litológicos secuenciales fueron considerados comorepresentativos del medio fisico del Rancho (Loyer 1999) :

Sistema secuencial unimodal, constituido por la vertiente de un relieve. Doscuencas fueron seleccionadas por representar este sistema sobre las litologías que seencuentran con mayor frecuencia dentro del Rancho: la riolíta (roca ácida, cuenca El Viejo)y los conglomerados basálticos (roca ígnea básica, cuenca Oso Negro).

Sistema secuencial bimodal, constituido de una vertiente prolongada por unabajada. El relieve principal puede ser un basalto (cuenca El Molino), una caliza o una riolíta(cuencas Carboneras y El Muerto).

Un sistema secuencial trimoda~ constituido de una secuencia de trescomponentes: vertiente, bajada y zona de acumulación coluvial-aluvial. Dos relievesprincipales fueron seleccionados para representar este sistema: el relieve de riolita (cuencaEl Tullido) y el relieve de caliza (cuenca El Pastelero).

Selección de los sitios experimentales.La selección de los sitios experimentales (cuencas vertientes, parcelas y presones)

debe permitir la extrapolación de los resultados obtenidos a la escala del Rancho y, de serposible, a la escala regional. La selección de los sitios experimentales se realizó con elapoyo de un análisis de los diferentes documentos cartográficos regionales del INEGI1

:

cartas topográficas, geológicas, edafológicas y de ocupación del suelo. Este análisiscartográfico fue completado con reconocimientos de campo efectuados en el transcurso delproyecto (Viramontes y Loyer 1999; Anaya 1998, Reyes y Paez 1997). Dos escalas deobservación fueron consideradas: a la escala de pequeñas cuencas vertientes de 0.2 a 4~ya la escala de parcelas experimentales de 1 a 60 m2

I Instituto Nacional de Estadística, Geografia e Informática.

4.

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Organisacion secuencial del área de impluvio en cuencas representativas de laparte semiárida del río Nazas, (Rancho Atotonilco, Durango).

Cuenca Superficie Sistema secuencial Litología

Oso Negro 27 ha Unimodal homogéneo : ConglomeradosLomerio de Basalto

La Yerba 137ha Unimodal homogéneo : ConglomeradosLomerio de Basalto

El Viejo 176ha Unimodal heterogéno : Rhyolite, Toba yRelieve Derrumbes

El Molino 15 ha Bimodalhomogéneo : Basaltoy coluvionesLoma- Cono coluvial

El Muerto 15 ha Bimodalheterogéno : Riolita, Caliza, Caliche yRelief- Bajadasuperior coluviones-aluviones

La Coronela 45 ha Bimodalhomogéneo : Dacitay coluvionesLoma- Vertiente

El Pastelero 168 ha Trimodal : Relieve - Caliza, calicheBajadasuperiore inferior coluviones

El Tullido 398 ha Trimodal : Relieve - Riolita, CalicheBajadasuperiore inferior coluviones

5.

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GEOLOGÍA DEL RANCHO ATOTONILCO

Ó103"35'

24°45'

-0-

~24°40'

l(l(l(l()(l(

o 5 10 15 Km

~ Conglomerado.~

Caliza ~ Coluviones00

~ Basalto 0 Riolíta ~ AluvionesJ.Estrada· Die 99

6.

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VEGETACIÓN DEL RANCHO ATOTONILCO

7.

o

103"50'

5 10

103"45' 103"35'

24"45'

24"4a

24"35'

11Pasto 15,4% l:r:rrlPasto y arbusto 83,6% • Pastoy matorral, " J.Estrada - Die 99

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8.

EVAPORACIÓN EN LA ESTACIÓN DE ATOTONILCO

Evaporación mediana diaria en mm, máxima y mínima mensuales para la estación de Atotonilcode 1969 hasta 1983 y 1996-1997

Enero Feb. Marzo Abril Mayo Junio Julio Agos. 5ept. Octub. Nov. Dic.Mediana 3,7 4,4 6,6 7,2 7,8 7,3 5,5 4,6 4,0 4,0 3,9 3,3Máxima 5,7 5,6 9,2 9,5 9,7 10,3 8,3 5,4 6,0 5,0 4,9 4,7Mínima 1,8 3,2 3,9 5,3 5,4 5,2 3,9 3,3 2,0 2,3 2,5 2,0

EJ total medio anual evaporado es igual a 1920mm

TEMPERATURAS MEDIANAS MENSUALES

EN LAS ESTACIONES DE ATOTONILCO y CUENCAME

Septembre NO'.'8fl1breJullletMai

StaUon Cuencame (1700 m)

~~-------~

Mars

StaUon Atotonllco (2100 IJI)

30

25

O' 20:..l!

i 15'&~

10....

5

oJanvier

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9.

-.l.. ISOYETAS DEL RANCHO (1995 Y1996)

~ 45____..L.-- _~___--------o.-

ÓPluie

Année 1995 Annllelleen mm

40 -@} 575

~550

525

35 500

475

450

30425

400

375

350

25 325

DI

275

20250

225

200z

~175

o 5 10 15Km150

;¡ Cor4ollltu UTM 125

100615000m E 20 25 30 35 40 45 50

45 PIIIle

Ó Année 1996 Anlluellelll\mm

40 -@} 575

~550

525

35 500

475

450

42530 400

375

350

25 325

DI

275

20250

225

200z

~175

~ O 5 10 15Km 150;¡ ~ = Cordollllées Uf,., 125

-----..,-- 100

615000m E 20 25 35 40 45 so

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LLUVIAS EN EL RANCHO ATOTONILCO

1 - Lluvias mensuales en la estación de Atotonilco de 1994 hasta 1999

Año Enero Feb. Marzo Abril Mayo Junio Julio Aoos. Seot. Octub. Nov. Dic.1994 29 101 79 114 7 31 15 61995 6 O O O 9 17 87 97 41 O O O1996 O 3 O O 11 42 58 134 148 85 11 O1997 30 18 14 37 25 53 75 29 76 52 O 241998 2 3 O O O 15 49 107 47 56 9 O1999 166 66 21,5 14 5 O 25

2 - Principales características estadísticas de la lluvia en la estación de Atotonilco (1927-1997)

Parametro LluviaTotal anual Maxima diario anual

número de observaciónes 71 14Valor minima (mm) 119,0 25Valor máxima (mm) 782,0 75,0Media aritmética (mm) 426,8 44,7Mediana (mm) 427,0 42,0Desviación estandar 124,6 14,7Coeficiente de variación 0,3 0,3

800

700

-. 600e.5- 500eo

1 400

i 300a.

200

100

O~

N ¡ ~.... &l ....

~ ~ ti· ~ lrj .... N ....Ol s ~ Ol ~ Ol 3l m m... ... ... ... ... ... -e- ... ... ... ... ... ... ....

3 - Lluvias anuales y lluvias maxima diarias anuales en la estación de Atotonilco para variosperiodos de retomo

Años secos Media Años húmedos

Periodo de retomo (años) 50 20 10 5 2 5 10 20 50Lluvia anual (mm) 171 222 267 322 427 532 587 632 683Lluvia diaria maxi anual (mm) 23 26 29 33 42 55 63 71 82

10.

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Ubicación de los 61 bordos y cuencas vertientes del rancho Atotonilco

11.

103" SO' 103" 45' 103" 40' 103035'

N

o 5 10

------i---24o 45'

~(--~--+--\ ~_ ____'~~__24° 40'

'""-<-il--7--~---I---~~..---------,I----24" 35'

15 km

•15

Bordos

W del bordo

< ~ ...., ...........• Limite de cuenca

Terracería principal

Limite de potrero

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12•

....DISTRIBUCIÓN DE LA RED PLUVIOMETRICA EN LA CUENCA ATOTONILCO

\

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1t••IcI..........-.~'"

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\\ !.te """••

\, • El Rtyt\\.

o 5 10 15 Km~ - ,

615000mE 20 25 30 35 40 45 50

J.Estrada - Die 99

Leyenda

O Tanque flotador • Pluviógrafo • Totalizador

O Tanque evaporimetro ... Pluviómetro CJ Cuenca experimental

25

35

30

ZEooo

IQ'1""

~....

40

45 ;---------------------------+

20

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,.- FRACCIONES Y POTREROS EN ELRANCHO ATOTONILCO

13.

ALACRAN I ATOTONILCO1 San Simón JI ~2 Las liebres Tepazan3 AlacIa1 loma ala4 JaraIlb 1

IAgua Nueva

5 G.Mocho ElGalo6 Sherit O;' deAgua7 Sauce Marfn I PenardD8 Lacanela' Cebada9 Macho Grande! AIlrnos10 ElLeón I la eswndida11 la Zona Elmolino12 ¡ PasodelaCnJZ13 ! SauzMocho14 ¡ C.Prieto

SAN MARCOSC.Colorado

CerTios PrietosCuesfionSaloles

AveriguaciónSauciIoAsadero

SanMatcosParian

Las RuciasXoconoxI\elos lobos

INDIOSla Campana

AgulljiloElHuacal

C.De ErmedioVaqueros Chico

VaquerosCaporalJéIiIIasEscaJ6n

Calabazaslos Indios

los EncinosRomeral

RODEOla1ljenl

losAnge!esEICueMIGachupínla ChangaEl Clrdonal

Majada HondaRodeo

CarreteraElPerdidoElRomeral

: PAJARITOS PENASCO LOS NOVIOS GAVlLAN YERBANIS1 I Pajaritos LasVacz ElMezquite Las Adjuntas Embalque Chico2: SanFelipe Zapata Bordo deNovios Hacha Embarque Grande3 ¡ Molcajete A'Iiaáón laBornlga OonCNZ Chuquilluitilo4 i San Antonio C.Ancho Novios Santa Eigenia Yelbanis5: SanJosé ElPikln la Susana CoyoIes ElCongo6 I Palo Blanco MarruIo El Herradero CaIifomia Cerrilos7 I Nana Petra i PeIIasco ComlIes Francés8! Guadalupe San Miguel El Muerto Tepela\e9, la Carroza Calderona101 laGlleIT8

. J.Estrada - Die 99

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,\-

RED DE DISTRIBUCIÓN DEL AGUA EN EL RANCHO ATOTONILCO

• AbrevaderoO . Tanque* Tanque YpozoO . Manantial111 Pozoeléctricon Peq~ presón•••. Alimentación desdeun

pres6n o unmanantial

J.Estrada - Die99

14.

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"uso y MANEJO DEL AGUA

EN LAS CUENCAS HIDROGRAFICAS DEL NORTE DE MEXICO"

15.

Programa "Pequeños bordos"

=

_~Jn;:.iS~~::-__

smOSDELReeorríde de campoRancho Atotonilco (Dgo)

Paradas

1 Presentación2 Bordo carbone.......3 Parcelascarb~ras4 Cuenca atta El steleroS Pila Coronela6 Hacienda (comida)7 Bordos El Molino y Corti

Buen Vía·e .

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.-

CUENCA EXPERIMENTAL

CARBONERAS

16.

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17.

-.w Moñología de la cuenca de Carboneras

A

• relieve (pendiente>a 20 %)

D ZonaColuviones y aluviones

L[] Bajada (pendiente> de 5 a 15 %)

J.EstTBda - Die99

Moñología de la cuenca de Carboneras, corte A B

/~-- Cornisa

caliche -"

ejed'escurrimiento

~ Caliza CZ) Riolíta ~ Caliche 11 Coluviones y Aíuvíones

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-.

18.CUENCA CARBONERAS

Características generales

Supeñicie de la cuenca:Pendiente media de la cuencaCapacidad de almacenamiento del presónAlturas de la cuenca:

106hectáreas25%2656 m3

2150/2300 m

Periodo de observación: 1995/1999

Equipo de la cuencadel afio 1995 hasta 1998

1 pluviografo electrónico de tipo OEDIPE, 2 totalizadores, 1 limnigrafo4 parcelas de erosión de 60 m2 y 2 parcelas de 1 m2 (1996)

en 19993 pluviografos electrónicos de tipos OEDIPE, 4 totalizadores, 1 Iimnigrafo, 6 pluviómetros3 parcelas de erosión de 60 m2 y 6 parcelas de 1 m2

1 evaporlmetro de tipo clase "A"16 piezometros

Pluviometria medianacalculado con los coeficientes de Thiesen

afio mm afio mm1995 500 1998 2881996 470 1999 3231997 410

Suelos

Litologla: Calizas, cretácico inferior (cerro Ancho) y rocas Igneasextrusivas, riolitica (cerro de Carboneras)

Tipos de suelo: Litosol, Rendzina, Xerosol, Feozem.

Profundidad de suelo, (media ponderada): 55 cmPedregosidad media global ponderada: 28 %Textura media global ponderada: Franca arenosaCapacidad de almacenamiento de agua total para 55 cm (RT): 90 mm (tomando en cuenta la proporciónde elementos gruesos)Capacidad de almacenamiento de agua útil (RU): 30 mm (para 55 cm de suelo)

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-s: Topoformas y vegetación:

En esta cuenca se registraron ocho formacionesvegetales y tres tipos de geoforma(cerros, bajada inferiory llanuras aluviales o arroyos). Lasformaciones mas representativas son pastizal-matorral, pastizal y matorral pastizal con unporcentaje de 29,17,7 Y14,9 % respectivamente. A nivel general, en esta cuenca se registró unabiomasa herbácea promedio de 158 kg de materia seca por ha por año.

Caracteristicas hidrológicas

1996 1997 1998 1999

lamina precipitada en mm 470 410 316 322

lamina escurrida en mm 16,1 1,8 5,7 0,6

coef. de escurrimiento en % 3,4 0,4 1,8 0,2

Parcelas experimentales

En 1996

Instalación de 4 parcelas de escurrimiento y erosión de 60 m2

piede monte bajada superiorN° parcelas 1 2 5 6Transportaciones de sólidos (tlhalaño) 0,89 1,67 4,5 3,69Lamina anual escurrida (mm) 52,2 35,8 72,2 95,4Coef. de escurrimiento (%) 11,2 7,7 15,5 20,5

Superficies (m2) 61 62 59 62

En 1999

Instalación de 3 parcelas de escurrimiento y erosión de 60 m2 (lluvia natural)Instalación de 1Bparcelas de escurrimiento y erosión de 1 m2 (lluvia natural y simulada)

19.

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Escurrimientos sobre parcelas (lluvias naturales) en 1999, cuenca de Carboneras

Parcelas de 1 m2

.., . 'y'

sitio 1 sitio 2 sitio 3 sitio 4 sitio 5 sitio 6

Fecha Lluvia útil Bajada inferior Callche Bajadasuperior Eruptivo Coluvlones Eruptivo con CaC03

Lu Le Hp solidos Le Hp solidos Le Hp solidos Le Hp solidos Le Hp solidos Le Hp solidos

mm mm % T/ha mm % T/ha mm % T/ha mm % T/ha mm % T/ha mm % T/ha

06J06I99 11,7 4,5 0,40 2,1 0,60 12,4 1,00 3,1 O,~ 4,6 0,70 15,6 O,E()18.()6199 26,5 15,4 . 14,3 14,2 13,4 2,10 12,5 14,7 0,80 13,7 11,7 O,E() 12,8 11,6 1,00

20106I99 13,3 3,3 23,4 0,10 0,5 25,9 O,~ 7,2 22,7 0,70 39,8 ~,2 0,10 6,8 23,6 0,20 24,2 19,4 -25tOO'99 12,0 3,8 19,8 0,50 0,9 24,1 0,03 4,6 16,0 0,10 4,1 26,6 0,20 3,1 20,6 0,10 3,5 22,8 0,20

29m'99 13,1 1,3 15,4 O,~ 1,9 20,4 0,02 3,2 13,7 0,15 3,1 18,2 0,07 2,2 11,3 0,20 2,4 11,9 0,1504IJ7¡g¡¡j 9,5 3,8 16,6 0,10 3,0 16,3 4,0 13,5 - 3,5 13,4 - 4,0 15,2 - 1,7 11 0,101007¡g¡¡j 6,6 0,2 7,5 0,10 0,2 11,6 0,9 7,0 . . 0,1 12,6 - 0,6 5 -26107¡g¡¡j 13,8 1,0 28,8 0,03 0,9 25,0 - 2,7 15,3 0,10 1,1 15,5 - 1,7 19,1 - 1,8 19,7 -011f::131OO 12,0 0,2 0,20 2,3 0,00 7,5 - 1,5 0,20 3,5 0,10 2,5 0,20

26f121S1d 28,6 4,0 0,70 3,5 0,20 8,8 1,1 4,1 0,01 2,7 0,16 4,8 -

Le : lamina escurrida Hp : humedad ponderal T/ha : toneladalhectarla

Parcelas de 60 m2

Bajada Inferior bajada superior Eruptivo con CaC03

Fecha Lluvia útil sitio 1 silio3 sitio 6

Lu Le Hp solidos Le Hp solidos Le Hp solidosmm mm % T/ha mm % T/ha mm % T/ha

25tOO'99 12 21,0 19,8 0,50 - 13,0 22,8 0,2027m'99 10,5 26,0 14,5 0,40 - 14,9 18,2 0,2029m'99 13,1 56,0 13,5 0,20 95,0 19,2 0,00 29,0 12,7 0,1004J07¡g¡¡j 9,5 6,0 16,7 0,10 0,00 2,0 13,0 0,021007¡g¡¡j 6,6 4,0 6,1 0,03 7,2 10,0 0,14 0,0026107¡g¡¡j 13,8 18,4 25,3 0,20 52,0 25,4 0,00 13,9 17,2 0,24011f::131OO 12 14,0 0,70 ~,O 1,00 8,0 .26f121S1d 28,6 5,7 2,58 3,0 4,18

Le : lamina escurrida Hp : humedad ponderal T/ha : toneladalhectarla

NP

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•..

CUENCA EXPERIMENTAL

EL PASTELERO

21•

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Morfología de la cuenca de El Pastelero

• relieve (pendiente> a 20 %)

~ Bajada (pendiente> de 5 a 15 %)

o Zona Coluviones y aluviones

22.

o 500 1000 1500 m

Morfología de la cuenca de El Pastelero, corte A B

comisa

~

coluviones

~presón

~

~caliza ~caliche ~ suelo coluvial

. Sistema toposecuencial trimodal homogéneo (El Pastelero).

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CUENCA DE EL PASTELERO

.r. Características generales

23.

.I't Superficie de la cuenca:Pendiente media de la cuencaCapacidad de almacenamiento del presónAlturas de la cuenca :

Periodo de observación:

Equipo de la cuenca

1 pluvfografo, 2 totalizadores, 1 Iimnfgrafo

Pluviornetría medianacalculado con los coeficientes de Thiesen

ano mm1995 3001996 4771997 376

Suelos

168hectáreas10%10863 m3

2000/2200 m

1995/1999

ano mm1998 3161999 262

Litologfa: exclusivamente sedimentaria: Calizas, Cretácico inferior(cerro Pilón, Picacho)caliche y aluviones.

Tipos de suelo: Litosol, Rendzina, Xerosol cálcico.

Profundidad de suelo, (media ponderada): 30 cmPedregosidad media global ponderada: 32 %Textura media global ponderada: Franca arenosaCapacidad de almacenamiento de agua total para 30 cm (RT): 65 mm(tomando en cuenta la proporciónde elementos gruesos)Capacidad de almacenamiento de agua útil (RU): 20 mm (para 30 cm de suelo)

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.4 Topoformas y vegetación:

En esta cuenca se registraron cuatro formaciones vegetales y cinco geoformas (cerros, bajadassuperiores e lnferíores, planicies y lomas aisladas, cauces aluviales).La unidad mas representativa es la de matorral-pastizal que ocupa el 59,6 % de la superficie.La unidad de pastizales es la menos representativa con solo 0,9 % de la superficie. En cuento a la

biomasa herbácea promedio, se registra una producción de 103 kg de materia seca por ha por añosalvo en la unidad de pastizal donde la producción de biomasa asciendea 2,58 kg por ha por añoA pesar de este último valor, la producción de biomasa herbácea a nivel de cuenca es bajo

considerando que la unidad en la que se registra representa sólo el 0,9 %.

Características hidrológicas

1996 1997 1998 1999

lamina precipitada en mm 4n 376 316 262

lamina escunida en mm 12,8 1,1 6,8 0,19

coef. de escunimiento en % 2,7 0,3 2,2 0,07

24•

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-e.

CUENCA EXPERIMENTAL

DE LA CORONELA

25.

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CUENCA DE LA CORONELA

Características generales

26.

Superficie de la cuenca:Pendiente media de la cuencaCapacidad de almacenamiento del presónAlturas de la cuenca :

37 hectáreas15%7600 m3

2045/2102 m

Periodo de observación:

Equipo de la cuenca

1998/1999

1 pluvrografo, 1 totalizadores, 1 Iimnfgrafo

Pluviometría medianacalculado con los coeficientes de Thiesen

afio mm1998 3221999 207

Suelos

Superficiales sobredacita, y profundos sobre coluviones.

Vegetación:

Pastizal y Pastizal arbóreo.

Moñología de la cuenca

loma

e l' + ~.

+~++++.;.+

++ ++++t'++++" ...

.. c· J",,, " ." • 'J' t + C·'t , ... + ....... .f--o: + + ...

'... t .. + t- + + !" .f l' .. +t t ,. + +,·t + t,~ .. t·; + .. ; + ..

eje deescurrimientohacia elpresón

!.. .,++ .+ ... ", ••• + +... .,. ..... .,. t ... • -+ .. .,......;. .. t-·: .. + , .... t··. + .. " ............ ot"~';'" 4··~ + 4.· ••• .f.· ~ + <- •..• .,. t·

¡;:;:~;) dacita ~ suelo

Sistema toposecuencial bimodal

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Características hidrológicas

Superficie lamina escurrida lamina precipitada coef. de escurrimientoha mm mm en%

1998 1999 1998 1999 1998 199937 18,0

I8,8 322

I207 5,6 4,3

27.

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CUENCAS EXPERIMENTALES

DE PEÑASCO Y EL MOLINO

28.

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PEÑASCO

~ Superficie de la cuenca:.. Capacidad de almacenamiento del pres6n

Altura del bordo :

EL MOLINO

Superficie de la cuenca:Capacidad de almacenamiento del pres6nAlturas de la cuenca :

Moñologia de la cuenca

19700 ha61250 m3

2008 m

15 ha730m3

1950 m 12031 m

29.

t"un basalto~ suelo coluvial

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Sistema toposecuencial bimodal homogéneo