tesis de maestrÍa

INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL

SECRETARIA DE INVESTIGACIN Y POSGRADO DIRECCIN DE POSGRADO

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA U. Z.

Evaluacin de la contaminacin en cuencas por medio de un Sistema de Informacin Geogrfico. Caso de estudio: cuenca del Ro Grande de Morelia.

T E S I S

QUE PARA OBTENER EL GRADO DE:

MAESTRO EN CIENCIAS

EN

INGENIERA AMBIENTAL

P R E S E N T A

RICARDO RUIZ CHVEZ

DIRECTORES DE TESIS

M. I. FELIPE LPEZ SNCHEZ

DR. JESS ALBERTO RODRGUEZ CASTRO

MEXICO D.F. ABRIL DE 2011

AGRADECIMIENTOS Es necesario agradecer al Instituto Politcnico Nacional como una institucin educativa de alto nivel y compromiso en la formacin de capital humano enfocado a la investigacin y desarrollo de las diferentes reas del conocimiento. De igual manera, la Seccin de Estudios de Posgrado e Investigacin de la Escuela Superior de Ingeniera y Arquitectura del campus Zacatenco, quien en su encomienda, ofrece la oportunidad a los profesionistas en el rea de realizar estudios de posgrado en aras del beneficio de la sociedad y la solucin a problemas que requieren de una formacin ms especifica en las diversas reas de la investigacin, caso especfico la Ingeniera Ambiental. Parte fundamental de una institucin educativa es la planta docente, quien en su tarea de encausar a los alumnos en su formacin, transmiten su experiencia invaluable en las aulas y en la tutora de trabajos de investigacin, es de reconocer y agradecer a todos aquellos profesores que apoyaron de manera directa e indirecta en la culminacin del presente trabajo. No se pretende tampoco dejar pasar por alto aquellos profesores, que en su encomienda entregaron su vida a esta labor de formacin de profesionistas, de los cuales, algunos ya no les toc la oportunidad de ser testigos de la culminacin de este trabajo. Un agradecimiento y reconocimiento a los profesores que dirigieron y supervisaron el desarrollo del presente trabajo, los maestros Felipe Lpez Snchez y Dr. Jess Alberto Rodrguez Castro, as como tambin los maestros Ricardo Contreras Contreras, Norma J. Ruiz Castillejos, Javier vila Moreno, que gracias a su apoyo este trabajo llega a su trmino. De manera especial y no menos importante, el agradecimiento a mi familia, compaeros y amigos por su apoyo y muestras de aprecio en la realizacin del presente trabajo.

A todos muchas gracias.

Evaluacin de la contaminacin en cuencas por medio de un Sistema de Informacin Geogrfico. Caso de estudio: Cuenca de Ro Grande de Morelia.

ndice temtico:

Resumen i Abstract iii

I. Introduccin 1

I.1 Objetivo general 4 I.2 Objetivos especficos 4 I.3 Justificacin 4 I.4 Hiptesis 5

II. Antecedentes 6

II.1 Estudios realizados 6 II.2 Descripcin del rea de estudio 8 II.2.1 Localizacin 9 II.2.2 Climatologa 10

III. Estudios preliminares 14

III.1 Configuracin topogrfica 14 III.2 Hidrologa 20 III.3 Usos de suelo 23 III.4 Tipos de suelos 28

IV. Modelo numrico 48

IV.1 Formulacin general del modelo 49 IV.2 Parmetros requeridos 58 IV.3 Anlisis y compilacin de parmetros 60

V. Simulacin numrica 62

V.1 Descripcin del proceso de alimentacin y simulacin del modelo 62 V.1.1 Delimitacin de la cuenca 64 V.1.2 Tipos y usos de suelo 68 V.1.3 Definicin de unidades de respuesta hidrolgica 71 V.1.4 Datos climatolgicos 72 V.1.5 Generacin de archivos de alimentacin para el modelo 74

V.2 Simulacin de subcuencas de caso de estudio 77 V.3 Calibracin del modelo 78

VI. Anlisis de resultados 86 VI.1 Componentes hidrolgicos 87

V.1.1 Evapotranspiracin 87 V.1.2 Contenido de agua en el suelo 88 V.1.3 Percolacin 89 V.1.4 Escurrimiento superficial 89 V.1.5 Aporte de agua al cauce principal 89 V.1.6 Aportacin de agua 90

VI.2 Anlisis de las componentes ambientales 90 VI.2.1 Produccin de sedimentos 91 VI.2.2 Produccin de nutrientes 91

VII. Conclusiones y recomendaciones 94

Bibliografa 98 Anexos 103 Anexo 1 Registro hidromtrico 104 Anexo 2 Resultados zona alta 107 Anexo 3 Resultados zona media alta 112 Anexo 4 Resultados zona media 117 Anexo 5 Resultados zona baja 122

ndice de figuras:

Figura II.1 Macrolocalizacin de la Cuenca del Ro Grande de Morelia. 8 Figura II.2 Microlocalizacin de la Cuenca del Ro Grande de Morelia 10 Figura II.3 Polgonos de Thiessen y Estaciones Climatolgicas dentro de la

Cuenca del Ro Grande de Morelia. 11 Figura II.4 Estacin Climatolgica: Santiago Undameo, perteneciente a la

Cuenca del Ro Grande de Morelia 13 Figura II.5 Estacin Climatolgica: Quirio, perteneciente a la Cuenca del

Lago de Cuitzeo a la cual pertenece la cuenca del Ro Grande de Morelia. 13

Figura III.1 Zonificacin Topogrfica de la Cuenca del Ro Grande de Morelia. 16

Figura III.2 Configuracin Topogrfica de la Cuenca del Ro Grande de Morelia. 17

Figura III.3 Unin del Ro Itzcuaro con el Ro Grande de Morelia 18

Figura III.4 Estacin Hidromtrica Santiago Undameo. 22 Figura III.5 Estacin Hidromtrica El Plan. 22 Figura III.6 Cultivo de Trigo (izquierda) y Maz (Derecha) 24 Figura III.7 Hortalizas chile serrano (izquierda) y coliflor, zarzamora

(derecha) 24 Figura III.8 Principales usos de suelo en la Cuenca del Ro Grande de

Morelia 26 Figura III.9 Mapa de usos de Suelo en la Cuenca del Ro Grande de

Morelia. 27 Figura III.10 Tipos de Suelo en la Cuenca del Ro Grande de Morelia 29 Figura III.11 Acrisol Frrico 32 Figura III.12 Andosol Hmico 34 Figura III.13 Fotografa de un Cambisol 35 Figura III.14 Fotografa de un Feozem 37 Figura III.15 Fotografa de un Litosol 39 Figura III.16 Fotografa de un Luvisol 40 Figura III.17 fotografa de un Planosol 42 Figura III.18 Fotografa de un Regosol 44 Figura III.19. Fotografa de un Solonchak 45 Figura III.20. Fotografa de un Vertisol plico 47 Figura IV.1 Representacin del ciclo hidrolgico utilizado para la

modelacin de las cuencas de aportacin 53 Figura V.1 Ventana de inicio del modelo SWAT 63 Figura V.2 Seleccin del directorio que contiene las Bases de Datos 63 Figura V.3 Delimitacin de la Cuenca 65 Figura V.4 Mapa de configuracin topogrfica, elevaciones (MDE) 65 Figura V.5 MASK, designacin del rea a trabajar o rea de estudio 66 Figura V.6 Carga de la red de ros, Rios50.shp 67

Figura V.7 Cuenca Ro Grande de Morelia y subcuencas 68 Figura V.8 Seleccin para la definicin de usos y tipos de suelo 68 Figura V.9 Usos de suelo de la cuenca del Ro Grande de Morelia 69 Figura V.10 Tipos de suelo de la cuenca del Ro Grande de Morelia 70 Figura V.11 Reporte de Usos y Tipos de Suelo de la cuenca del Ro Grande

de Morelia 71 Figura V.12 Utilizando el uso y tipo de suelo dominante para nica HRU 72 Figura V.13 Utilizando Mltiples HRU 72 Figura V.14 Definicin de datos climatolgicos 73 Figura V.15 Creacin de archivos de entrada para la modelacin 75 Figura V.16 Factor n de Manning para la red de arroyos secundarios 75 Figura V.17 Caractersticas del cauce principal 76 Figura V.18 Factor de rugosidad n de Manning para el cauce principal 76 Figura V.19 Cuadro de Dialogo para la ejecucin del Modelo 77 Figura V.20 Comparacin de escurrimientos modelados y registrados 79 Figura V.21. Comparacin de sedimentos modelados y registrados 80 Figura V.22. Comparacin de escurrimientos modelados, registrados y

calibrados 82 Figura V.23. Comparacin de sedimentos modelado-registrado-calibrado. 83 Figura V.24. Comparacin de escurrimientos mensuales modelados,

registrados y calibrados 84 Figura V.25. Comparacin de sedimentos mensuales modelados,

registrados y calibrados 85

ndice de tablas:

Tabla II.1 Estaciones Climatolgicas de la Cuenca del Ro Grande de Morelia. 12

Tabla III.1 Usos de Suelo en la Cuenca del Ro Grande de Morelia. 25 Tabla III.2 Tipos de Suelo en la cuenca del Ro Grande de Morelia 30 Tabla VI.1 Produccin de nutrientes 93

Evaluacin de la contaminacin en cuencas por medio de un S.I.G. Caso de estudio: Cuenca de Ro Grande de Morelia.

Resumen

i

Resumen

La simulacin hidrolgica pretende reproducir con la ayuda de una computadora,

todos los procesos fsicos que conforman el ciclo hidrolgico en una cuenca

hidrogrfica, utilizando un modelo matemtico que los represente adecuadamente.

Una de las ventajas actuales es que se han desarrollado modelos que se

incorporan a los Sistemas de Informacin Geogrfica, los cuales permiten el

manejo espacial de grandes volmenes de informacin. Este trabajo se desarroll

implementando el modelo SWAT, el cual permite pronosticar el impacto del manejo

del suelo en la generacin de sedimentos y la regulacin del agua en cuencas

hidrogrficas. Por sus caractersticas, fue escogido para la determinacin de

caudales, sedimentos y nutrientes como Nitrgeno y Fsforo, generados en la

cuenca.

La cuenca del Ro Grande de Morelia, es una de las principales cuencas de

aportacin al Lago de Cuitzeo, que por su caracterstica es un sistema endorreico,

en el que toda la generacin y produccin de contaminantes es trasladada y

depositada en este lago, ocasionando graves problemas a poblaciones vecinas y al

medio ambiente. En esta regin existen altas presiones socio-econmicas sobre el

recurso agua y suelo, grandes modificaciones de uso del suelo han puesto en

riesgo diversas zonas de la cuenca, principalmente en lo que se refiere a la ciudad

de Morelia, Michoacn. La disponibilidad del recurso agua es cada vez ms escasa

en cantidad y calidad.

La cuenca se encuentra conformada por una gran biodiversidad de especies

biolgicas, que van desde zonas montaosas con bosque de pino, hasta una zona

de humedal que es precisamente la desembocadura del Ro Grande en el Lago de

Cuitzeo, este lago ocupa el tercer lugar en extensin superficial en la Repblica

Mexicana, de ah, que es de suma importancia el anlisis del manejo de la principal

cuenca de aportacin al lago.

La problemtica de cantidad y calidad del agua se convierte ms aguda en las

zonas media y baja de la cuenca, donde el arrastre de material sedimentable y

nutrientes es mucho mayor, y adems, es donde se practica la mayor actividad

agrcola en las que en algunos casos, el agua contaminada es reutilizada para

riego agrcola, o bien, es depositada en el lago de Cuitzeo con toda la carga

contaminante.

Es por lo anterior, que un sistema de informacin geogrfica pretende facilitar el

anlisis de contaminacin ambiental en una cuenca, para as coadyuvar en la toma

de decisiones, de manera gil y rpida.


Resumen

ii

Palabras clave: Uso de suelo, recursos hdricos, abastecimiento de agua, cuenca

hidrogrfica, modelo SWAT, contaminacin puntual y difusa,

Sistemas de Informacin Geogrfica, Morelia, Ro Grande de

Morelia, Michoacn, Mxico.


Resumen

iii

Abstract

Hydrological simulation attempts to reproduce -with the aid of a computer-, all

physical processes that shape the hydrological cycle in a watershed, using a

mathematical model to represent them properly. One present advantage is that

current models have been developed and are incorporated into the GIS, which

allows the spatial management of large volumes of information. This work was

implemented by the SWAT model, which allows us to predict the impact of soil

management in the generation of sediment and water control basins. Due to its

characteristics, it was chosen for the determination of flows, sediment and

nutrients such as nitrogen and phosphorus, generated in the basin.

The Rio Grande de Morelia basin, is one of the main basins of Lake Cuitzeo

contributors, which by its characteristics is an endorrheic system in which all

generation and production of pollutants is transported and deposited in the lake,

causing serious problems for nearby towns and for the environment. In this region

there are high socio-economic pressures on water resources and land, large land

use changes have endangered several areas of the basin, especially in regard to

the city of Morelia, Michoacn. The availability of water is increasingly scarce in

quantity and quality.

The basin is formed by a great biodiversity of biological species, ranging from

mountainous areas with pine trees, to a wetland area that is precisely the mouth

of the Rio Grande in Cuitzeo Lake, this lake is the third in extension surface in

Mexico, hence, it is of utmost importance for the management analysis of the main

input to the lake basin.

The issue of water quantity and quality becomes more acute in the middle and

lower basin areas, where the sediment materials and nutrients dragging is larger. It

is also there, where most farming practices take place, and in some cases, polluted

water is reused for irrigation, or it is drop into the lake of Cuitzeo with all its

pollution load.

It is for all the above mentioned, that a geographic information system intends to

facilitate the analysis of environmental pollution in the watershed, thereby assisting

in making agile and quick decisions.

Keywords: Land use; water resources; water supply; watershed; SWAT Model;

point and nonpoint pollution, Geographic Information System;

Morelia, Ro Grande de Morelia, Michoacan, Mexico.


Introduccin Captulo I

1

CAPTULO I. INTRODUCCIN

as cuencas hidrogrficas son unidades territoriales drenadas por un sistema

de drenaje natural, una cuenca hidrogrfica se define por la seccin del ro

al cual se hace referencia y es delimitada por la lnea de las cumbres,

tambin llamado Parteaguas. En ellas se producen bienes y servicios agrcolas,

pecuarios, forestales y recreativos, que demandan el recurso agua. Las acciones

de manejo de cuencas son parte de los procesos de gestin ambiental, dado que

su propsito es contrarrestar los efectos ambientales negativos y favorecer los

positivos. Parte de estos efectos benficos se pueden evaluar en trminos de la

cantidad, calidad, lugar y tiempo en que el agua es captada y escurre de una

cuenca.

En Mxico, grandes ros conforman un gran nmero de cuencas habitadas por

grupos de poblaciones dispersos que ejercen una fuerte presin sobre los frgiles

recursos, especialmente en el hdrico. La cuenca del ro Grande de Morelia, es una

cuenca muy diversa y compleja en sus caractersticas, geomorfolgicas y de

dinmica territorial, situacin que compromete el estado de algunos cuerpos de

agua, como lo es el cauce del Ro Grande de Morelia, as como el Lago de Cuitzeo,

receptor final del Ro Grande. Otra de las problemticas es el arrastre de

sedimentos y materia contaminante, debido a las altas tasas de erosin aguas

L



2

arriba, azolvamiento del cauce principal, cambio en el rgimen de crecidas,

desbordes y corrientes. Aunado a lo anterior, en la zona baja de la cuenca del Ro

Grande de Morelia, se presenta una zona con alto potencial agrcola, conocido

como El valle Morelia Querndaro, que se encuentra conformando el Distrito

de Riego 020 segn la tipificacin de la Comisin Nacional del Agua (CONAGUA)

(Rodrguez J.-Silva J., 2005). En este valle existe una alta produccin de alimentos

(gramneas y hortalizas principalmente), en las que el uso de agroqumicos es una

prctica comn entre los agricultores, situacin que ha fomentado la eutrofizacin

y contaminacin del cauce principal y el lago de Cuitzeo, y, a nivel mundial, el uso

indiscriminado de estos compuestos agrcolas, ha llevado a ros y lagos a niveles

crticos de eutrofizacin y contaminacin ambiental.

Por lo anterior, es necesario formular planes de manejo integral a nivel de cuenca,

basados en un anlisis hidrolgico y ambiental, que permita estimar no solo los

escurrimientos y los problemas de erosin asociados a los usos actuales y futuros

del suelo, sino tambin, los problemas por las descargas de aguas negras sin

tratar, o con niveles de tratamiento muy por debajo de lo establecido por norma,

otro de los problemas que debe analizarse es el transporte de los fertilizantes y

pesticidas, los cuales son muy utilizados para el mejoramiento de las propiedades

del suelo y el combate de plagas nocivas, y en los que generalmente se utilizan

compuestos qumicos con riesgos significativos en la salud humana y

medioambiental.

Uno de los elementos utilizados recientemente para conocer y estimar los

comportamientos de diferentes fenmenos ha sido la modelacin, la cual, auxiliada

de herramientas adecuadas, permite hacer representaciones muy prximas a la

realidad. En la actualidad estos modelos se han incorporado a los Sistemas de

Informacin Geogrfica (SIG), que son un conjunto de datos espacialmente

referenciados, en el que se ejecutan una serie de procesos sobre los datos para

producir informacin, la cual puede ser utilizada como apoyo en la toma de

decisiones.



3

Es por lo anterior que el presente trabajo se centra en la problemtica del anlisis

de la contaminacin en cuencas hidrogrficas, lo anterior apoyado con la

modelacin matemtica de los fenmenos de balance, transporte y dinmica,

aplicados en un Sistema de Informacin Geogrfica.



4

I.1 Objetivo general.

Modelar por medio de un Sistema de Informacin Geogrfica, la cuenca del Ro

Grande de Morelia para evaluar las caractersticas hidrolgicas y ambientales de

manera rpida y eficiente.

I.2 Objetivos especficos.

Por medio del uso de herramientas computacionales hardware y software,

mejorar la capacidad del manejo de datos geogrficamente referenciados

que permitan hacer varios anlisis de manera rpida y eficiente.

Modelar la informacin existente de manera geoespacialmente referenciada.

Comparar los registros histricos con los resultados que arroje la

modelacin, para lograr as una mayor representatividad que se ajuste a la

realidad, logrando de esta forma, predicciones futuras acorde a la

modelacin.

Analizar el transporte de los principales contaminantes que ocurren en la

cuenca del Ro Grande de Morelia para evaluar los escenarios actuales y

futuros, mismos que permitan el desarrollo de recomendaciones que

impacten en el mejoramiento ambiental de la regin.

Simular diferentes escenarios que permitan apoyar la toma de decisiones

I.3 Justificacin.

En la cuenca del Ro Grande de Morelia las actividades socioeconmicas juegan un

papel preponderante, ya que las necesidades de agua se incrementan da con da,

situacin motivada por el crecimiento desmedido del principal centro de poblacin

del Estado de Michoacn, la ciudad de Morelia y sus zonas conurbadas, as como el

aumento del uso de fertilizantes y pesticidas en el Distrito de Riego 020 Morelia-

Querndaro.



5

Es de suma importancia el estudio de esta cuenca ya que es el principal aportador

de agua al lago de Cuitzeo (Rodrguez-Ruiz, 2004), y por tanto, requiere de

atencin para establecer planes y programas que encaminen los esfuerzos para un

mejor uso y aprovechamiento de los recursos agua y suelo.

I.4 Hiptesis.

Utilizando la modelacin as como la simulacin de escenarios, se evaluar el

comportamiento hidrolgico y ambiental de la cuenca del Ro Grande de Morelia, lo

que permitir apoyar en la toma de decisiones y el mejoramiento de las

condiciones medioambientales.

Alcances.

Implementar un sistema de informacin geogrfico que permita estudiar el

transporte de los diferentes contaminantes naturales y antropognicos que

ocurren en la cuenca del Ro Grande de Morelia.

Simular diferentes escenarios que representen el comportamiento as como

permitan obtener un grado de sensibilidad y anlisis de la problemtica

existente.

Identificar las reas crticas y las zonas en las que sea necesario

implementar alternativas de manejo y control en los cultivos y usos de

suelo.


Antecedentes Captulo II

6

CAPTULO II. ANTECEDENTES

l Ro Grande de Morelia es un cuerpo de agua perenne, con un caudal

generoso y sostenido, su importancia radica en que es el cuerpo de agua

que drena las poblaciones de Morelia, Tarmbaro, lvaro Obregn, Charo

alimentando adems a la zona agrcola del distrito de riego del valle Morelia

Querndaro.

II.1 Estudios realizados

La Cuenca del Ro Grande de Morelia, ya ha sido materia de estudio e investigacin

en numerosos trabajos, ya sea de manera especfica propiamente, o bien, como

parte de la cuenca del Lago de Cuitzeo, a la cual pertenece como subcuenca

tributaria.

Los estudios que se puede sealar se refieren principalmente a anlisis de la

precipitacin y escurrimiento, entre los estudios que se le han realizado se puede

sealar los trabajos relativos a la Simulacin de la gestin de recursos Hdricos en

la cuenca del Ro Grande de Morelia, (Barajas J, 2002), Evaluacin de los

parmetros de un modelo de gestin de sequas aplicados a la cuenca del Ro

Grande de Morelia (Arellano J. 2002). Aplicacin de un modelo Hidrolgico

E



7

integrado a un Sistema de Informacin Geogrfica para anlisis de flujo de aguas

en la cuenca del Lago de Cuitzeo, Michoacn (Rodrguez J.-Ruiz. R. 2004). Balance

hidrolgico de la cuenca del Lago de Cuitzeo (Rodrguez J. A.-Lara B, 1999).

Pronstico de Precipitacin Mxima en 24 horas a corto plazo para la Subcuenca

Presa de Cointzio con modelos Estocsticos (Arellano F. et. al., 2005). Modelacin

del rgimen pluviomtrico en la Ciudad de Morelia (Aparicio J. et. al., 2005). El

Gradiente Exponencial de las lluvias (Gutirrez A.-Laguna O., 2005). Anlisis de la

Precipitacin en el Municipio de Morelia, Michoacn (Escalante C.-Reyes L., 2005).

La Modelacin de la relacin lluvia-escurrimiento (Laguna O., 2005). Planteamiento

y anlisis de los diferentes escenarios para la estimacin de la n de Manning para

el Ro Chiquito (Preciado M. et. al., 2005). Modelacin Hidrulica del sistema Ro

Grande-Ro Chiquito que atraviesa la Ciudad de Morelia (Preciado M. et al, 2005).

Generacin y manejo de caractersticas Hidrolgicas y Ambientales en la Cuenca

del Ro Grande de Morelia, mediante un Sistema de Informacin Geogrfica

(Rodrguez J.-Ruiz R., 2005). El Agua subterrnea como alternativa de Riego para

los agricultores del Valle de Morelia- Querndaro (Rodrguez J.-Silva J., 2005).

Anlisis de la Evolucin del Oxigeno disuelto y demanda bioqumica de Oxigeno en

el Ro Grande de Morelia (Acevedo R.-Rodrguez J., 2005). Aportacin de

Nutrientes al Lago de Cuitzeo provenientes de la Ciudad de Morelia y Cuenca

Propia (Huerto R. et al, 2005). Estimacin del riesgo asumido en la operacin del

recurso superficial para la cuenca del Ro Grande de Morelia (Domnguez C. et al,

2005).

De los estudios anteriores, se observ la tendencia a la aplicacin de modelos

numricos tendientes a la simplificacin por medio de los Sistemas de Informacin

Geogrfica, debido a que estos representan una herramienta computacional con

gran potencial en el manejo y operacin de informacin. As como tambin, la

incorporacin de procedimientos especficos que permiten hacer anlisis ms

extensos y complejos. Algunos de estos anlisis incorporan variantes ambientales

que dan un enfoque diferente al del anlisis hidrolgico.



8

II.2 Descripcin del rea de estudio

El Estado de Michoacn de Ocampo se localiza en la regin Centro-Occidente de

los Estados Unidos Mexicanos, entre los paralelos 20 23' 44' y 18 09' 49'' de

latitud norte, y los meridianos 100 04' 48'' y 103 44' 20'' de longitud oeste. Su

posicin corresponde fisiogrficamente tanto a la depresin del ro Lerma, como a

la porcin central del Sistema Volcnico Transversal, la depresin del ro Balsas y la

Sierra Madre del Sur, y Planicies Costeras del Pacfico, abarcando una superficie de

59,864 km2, equivalente al 3% de la extensin del pas (INEGI, 2008).

Limita al norte con los estados de Jalisco y Guanajuato, al noreste con Quertaro,

al este con el estado de Mxico, al sureste y sur con Guerrero, al oeste con Colima

y tambin con Jalisco y al suroeste con el Ocano Pacfico (Figura II.1). Por

situarse el Estado al sur del trpico de Cncer, le corresponde la zona tropical,

pero las diferencias de altura que presenta gran parte del relieve michoacano son

el factor que influye ms intensamente en las condiciones climticas, y as,

equivalen a las de la zona templada (Correa P.-Genaro, 1978).

Norte

Figura II.1 Macrolocalizacin de la Cuenca del Ro Grande de Morelia.



9

II.2.1 Localizacin

El lago de Cuitzeo, est situado en el Sistema Volcnico Transversal y es rodeado

por serranas de origen volcnico, est alimentado principalmente por los ros

Grande de Morelia, Querndaro y San Marcos (Rodrguez-Ruiz, 2004). Est situado

en la parte Noreste del Estado y en la colindancia con el estado de Guanajuato. La

Cuenca del Lago de Cuitzeo presenta algunos lomeros esparcidos irregularmente

por toda su extensin, los ms sobresalientes son dos: el primero se localiza entre

las poblaciones de Tarmbaro y Morelia el cual sirve como parteaguas entre la

cuenca del Ro Grande de Morelia y en el que se ubica el distrito de riego 020

Morelia Querndaro y el Ro San Marcos, el segundo que corresponde a toda la

zona que bordea casi totalmente al Lago de Cuitzeo (Rodrguez-Lara, 1999).

La zona en estudio se localiza en la porcin centro-norte del estado de Michoacn,

entre los paralelos 19 35 y 20 05 de latitud Norte y los Meridianos 100 45 y

101 25 de longitud Oeste. La Cuenca del Ro Grande de Morelia pertenece a la

cuenca endorreica del Lago de Cuitzeo, considerado dentro de la Regin

Hidrolgica 12 Lerma-Santiago, abarca una extensin territorial de 1,565.95 Km2,

ubicndose parcial o totalmente en los municipios: Morelia, Acuitzio, Lagunillas,

Huiramba, Tzintzuntzan, Quiroga, Tarmbaro, lvaro Obregn, Indaparapeo,

Charo, Madero, Tacmbaro, y Ptzcuaro, tal como se muestra en la Figura II.2.

El Ro Grande de Morelia desemboca en el lago de Cuitzeo en su porcin sur en el

vaso oriente. Anteriormente, el vaso del lago se encontraba dividido por la

carretera federal nmero 43 en dos porciones, actualmente se cuenta con una

alcantarilla que permite la intercomunicacin hidrulica entre las dos porciones.



10

Figura II.2 Microlocalizacin de la Cuenca del Ro Grande de Morelia

II.2.2 Climatologa

El clima dominante en la cuenca vara conforme al relieve, por lo que en su porcin

montaosa es semifro, sub-hmedo y con lluvias en verano, mientras que en su

porcin baja es semiclido, semiseco y con lluvias en verano; en su porcin media

ambos tipos climticos se traslapan, resultando un clima templado.

Para el anlisis climatolgico, se consider el inventario de estaciones

climatolgicas ubicadas en la cuenca y prximas a sta, segn los registros de la

Comisin Nacional del Agua (CONAGUA), el Servicio Meteorolgico Nacional (SMN)

y la Comisin Federal de Electricidad (CFE), las cuales se encuentran compiladas

en sistemas computacionales como el Extractor Rpido de Informacin

Climatolgica (ERIC), desarrollado por el Instituto Mexicano de Tecnologa del



11

Agua (IMTA, 1999), y el Sistema CLICOM de la Comisin Nacional del Agua

(CLICOM, 2004).

Utilizando la metodologa de los polgonas de Thiessen, se tom las estaciones

climatolgicas cuya rea de influencia corresponde a la cuenca en estudio

(Rodrguez-Lara, 1999), tal como se muestra en la Figura II.3, y cuya informacin

particular de cada estacin se presenta en la Tabla II.1.

Figura II.3 Polgonos de Thiessen y Estaciones Climatolgicas dentro de la Cuenca

del Ro Grande de Morelia.



12

Tabla II.1 Estaciones Climatolgicas de la Cuenca del Ro Grande de Morelia.

NOMBRE No

EST. LAT. LONG.

ELEV

(msnm)

FECHAS DATOS

INICIO FIN

AOS

DATOS

IRAMUCO 11027 19 59 101 55 1950 1929-09 1994-12 53

ALVARO OBREGON 16004 19 50 101 02 970 1964-10 1985-12 21.2

CARRILLO PUERTO 16016 19 55 101 05 2050 1969-09 2002-09 33.1

COINTZIO 16022 19 36 101 15 1950 1940-04 2004-02 63.9

CUITZEO 16027 19 58 101 19 1831 1923-03 2003-01 79.9

CUITZILLO GRANDE 16028 19 46 101 07 1831 1969-07 2004-02 34.7

EL TEMASCAL 16045 19 41 101 02 1686 1965-01 2003-06 38.5

JESUS DEL MONTE 16055 19 40 101 07 1250 1935-11 2004-01 68.3

MORELIA 16081 19 42 101 11 1915 1947-05 1986-12 39.7

PLANTA BOMBEO 16091 19 53 100 59 344 1966-10 2004-02 37.4

PSA. MALPAIS 16096 19 45 100 53 1831 1940-12 2003-12 63.1

PTE. SAN ISIDRO 16100 1951 10132 1989 1947-01 1993-01 46.1

QUIRIO 16105 19 48 100 59 1830 1963-06 2004-03 40.8

MIGUEL DEL MONTE 16114 19 37 101 08 2000 1963-12 2004-02 40.3

SN. SEBASTIAN 16116 19 49 100 57 2070 1969-07 1991-12 22.5

SANTA FE 16118 19 41 101 33 1700 1963-06 2003-02 39.8

SANTA RITA 16119 19 55 101 14 1700 1964-10 2003-09 39

SANTIAGO UNDAMEO 16120 19 36 101 18 2000 1953-12 2004-02 50.3

TURICATO 16133 19 34 101 25 795 1969-01 2002-12 34

Fuente: CONAGUA 2006

De igual manera, se revis el Atlas de Radiacin Solar de la Repblica Mexicana, el

cual contiene registros de intensidad de insolacin para toda la repblica

(Hernndez et al., 1991) y del que se obtuvieron los datos de radiacin mensual

promedio para el rea de estudio.

Las estaciones climatolgicas administradas por la CONAGUA, CFE y SMN, en su

mayora presentan muchas deficiencias, estas debidas a la falta de operacin y

mantenimiento, segn el recorrido realizado para constatar su estado y existencia,

algunas de estas an permanecen en operacin, otras segn la tabla anterior y el

recorrido realizado han dejado de operar y solo unas pocas permanecen en

operacin, tal es el caso de la estacin Santiago Undameo, figura II.4, la cual se

encuentra operando y en buen estado, de igual manera la estacin Quirio, figura

II.5, continua registrando informacin.



13

Figura II.4 Estacin Climatolgica: Santiago Undameo, perteneciente a la Cuenca

del Ro Grande de Morelia

Figura II.5 Estacin Climatolgica: Quirio, perteneciente a la Cuenca del Lago de

Cuitzeo a la cual pertenece la cuenca del Ro Grande de Morelia.


Estudios Preliminares Captulo III

14

CAPTULO III. ESTUDIOS PRELIMINARES

ara poder conocer el entorno del rea de estudio, es necesario conocer los

elementos fisiogrficos bsicos para tener un panorama del rea de

estudio, para tal caso, la informacin preliminar considerada como

indispensable para dar inicio a un anlisis de la cuenca son los datos relacionados

a informacin topogrfica, hidrolgica, edafolgica, as como usos de suelo y

vegetacin. Por lo que para conocer el entorno, se procede a continuacin a hacer

su anlisis correspondiente.

III.1 Configuracin Topogrfica.

Para determinar la configuracin topogrfica, se utiliz los modelos digitales de

elevacin de la zona de estudio, dichos modelos se encuentran disponibles en la

pgina Web del Instituto Nacional de Estadstica y Geografa (INEGI), los modelos

digitales de elevacin son archivos numricos que contienen una estructura de

datos organizados con referencia geogrfica (en sistema X, Y), e informacin de

elevacin (Z). Los modelos utilizados son los correspondientes a la escala

1:50,000, con sistema cartogrfico de referencia ITRF92 adoptado por el INEGI. El

sistema cartogrfico de referencia corresponde a la porcin del geoide a

representar geogrficamente y el cual vara segn la posicin sobre la Tierra. Para

la representacin nacional de los Estados Unidos Mexicanos el INEGI adopt como

P



15

sistema nacional el ITRF92 como sistema de referencia geogrfica. Este sistema es

un sistema convencional terrestre reconocido y avalado mundialmente por The

International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), entidad

establecida en 1987 por la Unin Internacional de Geodesia y Geofsica y la Unin

Internacional Astronmica.

La zona de estudio se ubica geogrficamente en la zona U.T.M. 14 (INEGI,

1999), por lo que se adquiri los modelos digitales de elevacin correspondientes a

la zona de estudio.

Los modelos digitales de elevacin corresponden a las cartas topogrficas

correspondientes a la zona de Morelia y sus alrededores con nmero de catalogo

E14A11, E14A12, E14A13, E14A14, E14A21, E14A22, E14A23, E14A24, E14A31,

E14A32, E14A33 y E14A34.

Una vez logrado el mosaico de modelos digitales de elevacin se procedi a

identificar los rangos de elevacin caractersticos en la cuenca, considerando las

elevaciones medias, por lo tanto, el rea de estudio se subdividi atendiendo la

siguiente zonificacin: baja, media, media alta y alta.

De lo anterior, se identifica primeramente la Zona Baja, la que representa al

distrito de Riego 020 Morelia-Querndaro, y la ciudad de Morelia el cual presenta

lomero suave o valle; la zona media por su configuracin topogrfica de lomeros

ubicada en la zona del vaso de la Presa Cointzio; la zona media alta se ubica en la

cuenca del ro Itzcuaro, y la zona alta o montaosa es la cuenca de la Presa

Cointzio Figura III.1 y III.2



16

Figura III.1 Zonificacin Topogrfica de la Cuenca del Ro Grande de Morelia.



17

Figura III.2 Configuracin Topogrfica de la Cuenca del Ro Grande de Morelia.

Las elevaciones topogrficas que se observan en la cuenca varan, en la zona baja

se tienen elevaciones de oscilan entre 1837 y 1897 msnm que corresponde a la

parte ms baja de la cuenca y propiamente es la desembocadura del ro Grande de

Morelia en el Lago de Cuitzeo, hasta los 2862 msnm elevacin correspondiente a el

cerro el Calvario en el municipio de Charo, la elevacin media es de 2072.69 msnm

que ubica el distrito de riego 020 Morelia-Querndaro en el cual se cultivan

diferentes tipos de vegetacin de consumo humano como maz, trigo, chile, etc.,

en esta zona se ubica tambin gran parte de la ciudad de Morelia y el crcamo de

bombeo ITZICUAROS, que une el Ro Itzcuaro con el Ro Grande de Morelia Figura

III.3.



18

Figura III.3 Unin del Ro Itzcuaro con el Ro Grande de Morelia

En la zona media del cauce principal, que corresponde a la desembocadura de la

Presa Cointzio y aguas abajo de ella, se encuentra la Planta Industrial CRISOBA

PLANTA MORELIA; las elevaciones van de 1897 msnm parte ms baja casi en la

unin del Ro Itzcuaro Figura III.3 con el Ro Grande de Morelia, a su parte alta

con una cota de 3084 msnm correspondiente al Cerro el guila, su elevacin media

es de 2087.38 msnm.

En la zona media alta, las elevaciones van de 1987 msnm en la parte ms baja

(propiamente la salida del Ro Itzcuaro) a 3205 msnm la ms alta que corresponde

al cerro Zirate en el municipio de Quiroga. Entre las cotas ms altas estn tambin

los cerros Volcn Hueco y Cerro Chino, la elevacin media en esta zona es de

2241.16 msnm.

La zona alta, cubre la mayor parte de la cuenca de la presa Cointzio. Las

elevaciones topogrficas van de 2000 msnm en su parte ms baja y es a la llegada

a la Presa Cointzio, ubicada en la Localidad Santiago Undameo. La parte ms alta

en esta zona se tiene una cota de 3420 msnm y corresponde al cerro La Nieve

ubicado en el Municipio de Acuitzio. Aledaos a este cerro como cotas ms altas se

tienen el Cerro Burro con 3280 msnm, Cerro Los Puercos con 3200 msnm y Cerro

La Taza con 3300 msnm. Su elevacin media es de 2316.76 msnm.



19

Por lo tanto, en general, la configuracin topogrfica de la Cuenca del Ro Grande

de Morelia, se tienen cotas desde la mnima de 1837 msnm a la mxima de 3420

msnm y la elevacin media de la cuenca es de 2204.19 msnm.



20

III.2 Hidrologa

El Ro Grande de Morelia tiene su cuenca hidrolgica colindando su parteaguas con

las cuencas hidrolgicas del Lago de Ptzcuaro y la del Ro Turicato, afluente del

Balsas en altitudes de 2000 msnm.

Sus principales tributarios son el Ro Tiripetio y el Ro Tirio que se unen aguas

arriba de la poblacin de Santiago Undameo, para continuar con el nombre de Ro

Grande de Morelia en direccin general hacia el noreste. Su infraestructura

hidrulica para riego consiste en: un sistema de represa (Umecuaro), Una presa de

almacenamiento (Cointzio); seis sistemas de derivacin (La Huerta, Cointzio,

Atapaneo, Corrales, Quirio, Joconoles y Zacapendo); 280.6 Km. de canales

(Cointzio, La Nopalera, Corrales, Joconoles y Zacapendo); 14 plantas de bombeo;

109 pozos profundos; 292.6 Km. de drenes; 549.9 Km. de caminos y 882

estructuras.

A 7 Km. al norte de la localidad Santiago Undameo (aguas abajo) se regula el Ro

Grande de Morelia, mediante la presa de almacenamiento Cointzio, recibiendo en

el trayecto de ste varias aportaciones, suministrando agua a Morelia, al Distrito de

Riego No. 020 Morelia-Querndaro hasta su desembocadura en el Lago de Cuitzeo.

Despus del paso por la ciudad de Morelia, a unos 25 Km. aguas abajo, se deriva

una parte de su caudal, mediante las derivadoras Joconoles por la margen

Izquierda y Zacapendo por la Margen Derecha.

Cabe destacar que a la altura de la localidad de Atapaneo (aguas abajo), se

encuentra la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales, la cual da tratamiento a

las aguas residuales de la ciudad de Morelia y poblaciones aledaas como La

Aldea, Atapaneo, etc. El gasto de diseo de esta planta es de 1200 l/s, la cual

inici operaciones a finales del ao 2006.



21

Se tienen estratgicamente ubicadas en la Cuenca algunas estaciones

hidromtricas para conocer las caractersticas hidrolgicas que imperan en el lugar.

En la localidad de Santiago Undameo se cuenta con una estacin climatolgica

(Figura II.4), as como una estacin hidromtrica del mismo nombre (Figura

III.4). De la obra de toma de la Presa Cointzio parte una derivacin directa que

alimenta a la Planta Potabilizadora de agua de la ciudad de Morelia. Dentro de

esta existe una estacin hidromtrica con el mismo nombre y aguas abajo de la

presa Cointzio se encuentra otra estacin Hidromtrica con el nombre Salida

Presa Cointzio, aguas abajo de esta estacin se ubica la presa derivadora La

Huerta, sobre la cual se tienen instaladas las estaciones hidromtricas Cointzio y

Monterrubio. A un kilmetro aguas abajo del embalse Cointzio, se encuentra la

estacin hidromtrica El Salto, que tiene como funcin medir los sobrantes de las

salidas de la Presa Cointzio despus de las derivaciones para agua potable a la

ciudad de Morelia y de la toma del canal de La Huerta.

Aguas abajo de la estacin Salida Presa Cointzio, se descargan aguas residuales

de las Planta Industrial CRISOBA PLANTA MORELIA. Siguiendo aguas abajo en

direccin noreste con rumbo a la ciudad de Morelia recibe por ambas mrgenes

aportaciones de arroyos y drenes de baja importancia hasta que a la altura de la

citada ciudad, se incorporan los Ros Itzcuaro y Chiquito. Siguiendo el cauce del

Ro Grande se tiene la estacin Hidromtrica Atapaneo y as, avanzando hacia el

lago de Cuitzeo se encuentran otras estaciones Hidromtricas entre las cuales

tenemos Canal Joconoles (Arellano J. 2002), El Plan (ubicado al norte de la

localidad Zacapendo), Figura III.5. En esta ltima se inicia un tramo rectificado del

Ro Grande de Morelia con trazo recto de casi 15 Km. hasta descargar al Lago de

Cuitzeo.



22

Figura III.4 Estacin Hidromtrica Santiago Undameo.

Figura III.5 Estacin Hidromtrica El Plan.



23

III.3 Usos de Suelo.

La cobertura vegetal y el uso del suelo nos permiten realizar estimaciones sobre el

estado actual de nuestros recursos naturales y de la manera en que han sido

utilizados, as como realizar proyecciones a futuro.

La cobertura son aquellos objetos naturales o artificiales que cubren la superficie

del suelo, los cuales pueden originarse de ambientes naturales como resultado de

la evolucin ecolgica (bosques, sabanas, lagunas, etc.) o a partir de ambientes

artificiales creados y mantenidos por el hombre (cultivos, represas, ciudades, etc.).

El uso del suelo resulta de las actividades productivas y asentamientos humanos

que se desarrollan sobre la cobertura del suelo para satisfacer sus necesidades

materiales o espirituales. Las caractersticas del uso del suelo son el resultado de la

interrelacin entre los factores fsicos o naturales y los factores culturales o

humanos.

Para lograr una interpretacin de los usos de suelo actuales, se consultaron los

correspondientes mapas temticos del rea de estudio en escala 1:50,000, as se

logr identificar las zonas de cultivo, de asentamientos humanos, cuerpos de agua,

zonas boscosas.

Dentro de las actividades del presente trabajo se llev a cabo un recorrido en

campo para verificar los usos actuales del suelo, encontrndose para la parte

agrcola cultivos de Maz principalmente, seguido de trigo, chile, zarzamora,

jitomate, cebolla, rbano y en menor proporcin otras hortalizas Figura III.6 y III.7



24

Figura III.6 Cultivo de Trigo (izquierda) y Maz (Derecha)

Figura III.7 Hortalizas chile serrano (izquierda) y coliflor, zarzamora (derecha)

De lo anterior se identific los usos dominantes de suelo siendo estos los que a

continuacin se sealan:

Maleza (RNGB).- Extensiones de malezas, vegetacin pequea y muy variada.

Pastizales (RNGE) Extensiones de pastizales nicamente.

Agua (WATR): cuerpos de agua

rea Urbana (URBN).- Asentamientos Humanos como pueden ser Localidades

Rurales o Urbanas.



25

Humedales (WETN) Son de suelos compuesto principalmente por carrizos, tulares,

etctera, (vegetacin acutica)

Bosque siempre verde (FRSE).- Predomina principalmente en la zonas montaosas

de la Cuenca

Bosque Mixto (FRST). Mezcla de arboles de pino y encino.

Suelo Agrcola (AGRL), reas de Cultivo especficamente, con uso intenso.

Los suelos que se encontraron en el estudio y anlisis de la Cuenca se muestran

en la Tabla III.1, que corresponden a las Figuras III.8 y III.9:

Tabla III.1 Usos de Suelo en la Cuenca del Ro Grande de Morelia.

SUELO NOMENCLATURA

UTILIZADA AREA [ha]

% AREA DE

LA CUENCA

Vegetacin pequea y

variada RNGB 10,541.92 6.73

Pastizales RNGE 19,992.14 12.77

Agua WATR 485.30 0.31

rea Urbana URBN 6,888.65 4.40

Humedales WETN 552.25 0.35

Bosque siempre verde FRSE 56,581.43 36.13

Bosque Mixto FRST 339.00 0.22

Suelo Agrcola AGRL 61,214.29 39.09

TOTAL : 156,594.98 100



26

Figura III.8 Principales usos de suelo en la Cuenca del Ro Grande de Morelia.

7%13%

0%

5%

0%

36%

0%

39%

Usos de suelo en la cuenca del Ro Grande

Vegetacin pequea y variada Pastizales

Agua rea Urbana

Humedales Bosque siempre verde

Bosque Mixto Suelo Agrcola



27

Figura III.9 Mapa de usos de Suelo en la Cuenca del Ro Grande de Morelia.



28

III.4 Tipos de Suelo

El suelo es considerado el vnculo entre los elementos biticos y abiticos, es el

hbitat natural para el desarrollo y soporte de muchas especies biolgicas, de ah

la necesidad de mantener su productividad, para que a travs de l y las prcticas

agrcolas adecuadas se establezca un equilibrio entre la produccin de alimentos y

el acelerado incremento del ndice demogrfico. Por lo anterior, es necesario

realizar una valoracin del grado de deterioro o conservacin del estado actual del

recurso suelo. Para lo cual se realiz el estudio de los suelos dominantes en la

regin por medio del uso de cartografa edafolgica.

El sistema de clasificacin FAO/UNESCO es un sistema de clasificacin que ha sido

utilizado en Mxico desde sus versiones primarias, sin embargo en 1988 la FAO

realiz una revisin de sus esquema donde se hace ms precisa y sustentada

establecindose como un verdadero sistema taxonmico. Dicho sistema de

clasificacin FAO (1990) se incorpor a la cartografa edafolgica existente,

proporcionada y adquirida en el Instituto Nacional de Estadstica y Geografa

(INEGI) a escala 1:50,000; de las cuales se digitalizaron las unidades de suelo y

las subunidades. Adems, la base de datos de los perfiles de suelo y puntos de

control que aparecen al reverso de las cartas se introdujeron a una base de datos.

Con este anlisis se complement la clasificacin correspondiente y la discusin

sobre caractersticas qumicas y grado de deterioro del suelo, esta informacin es

la que se encuentra en la parte posterior de las cartas edafolgicas impresas.

Los tipos de suelo se obtuvieron de las cartas edafolgicas que comprende la

cuenca, utilizando la clasificacin propuesta, de ah que los nombres provienen de

muy diversas races: griegas, latinas, rusas y japonesas. Para clasificar los suelos y

encontrar a qu grupo pertenecen, se usa una clave de identificacin; gracias a



29

ella, stos pueden ordenarse de acuerdo con sus propiedades fsicas y qumicas,

as como con el grado de desarrollo de los horizontes (INEGI).

De acuerdo con esto, los tipos de suelo que se encuentran en la cuenca del ro

Grande, son los que se muestran en la Figura III.10 y que corresponden a la Tabla

III.2, en la cual corresponde en primer caso al suelo dominante (con letras

negritas) y posteriormente al suelo secundario (con letras cursivas):

Figura III.10 Tipos de Suelo en la Cuenca del Ro Grande de Morelia



30

Tabla III.2 Tipos de Suelo en la cuenca del Ro Grande de Morelia

CLAVE SUELO

DOMINAN

TE

SUELO

SECUNDA

RIO

NOM_SUE

2

NOM_SUB

2

NOM_SUE

3

NOM_SUB

3

ACRISOL1 Acrisol hmico Acrisol rtico Andosol hmico

ACRISOL11 Acrisol rtico Regosol dstrico Litosol

ACRISOL12 Acrisol rtico Andosol crico Luvisol crmico

ACRISOL13 Acrisol rtico

ACRISOL2 Acrisol hmico Litosol

ACRISOL3 Acrisol hmico Planosol utrico

ACRISOL6 Acrisol rtico Cambisol dstrico Luvisol crmico

ACRISOL8 Acrisol rtico Litosol

AGUA

ANDOSOL1 Andosol hmico Acrisol rtico

ANDOSOL10 Andosol crico Acrisol rtico

ANDOSOL11 Andosol crico Litosol

ANDOSOL13 Andosol crico Andosol hmico Litosol

ANDOSOL15 Andosol crico Andosol hmico

ANDOSOL16 Andosol crico

ANDOSOL2 Andosol hmico Litosol

ANDOSOL4 Andosol hmico Andosol crico Acrisol rtico

ANDOSOL5 Andosol hmico Andosol crico

ANDOSOL7 Andosol hmico

ANDOSOL8 Andosol mlico Luvisol crmico

ANDOSOL9 Andosol crico Acrisol rtico Andosol hmico

FEOZEM10 Feozem hplico Vertisol plico

FEOZEM13 Feozem lvico Feozem hplico

FEOZEM2 Feozem hplico Litosol Vertisol plico

FEOZEM3 Feozem hplico Litosol

FEOZEM9 Feozem hplico Vertisol plico Luvisol crmico

LITOSOL1 Litosol Acrisol rtico

LITOSOL2 Litosol Feozem hplico

LITOSOL3 Litosol Luvisol crmico

LITOSOL4 Litosol Andosol hmico Vertisol plico

LITOSOL5 Litosol Andosol hmico

LITOSOL6 Litosol Andosol crico

LITOSOL7 Litosol

LUVISOL1 Luvisol crmico Acrisol rtico Andosol hmico

LUVISOL12 Luvisol crmico Luvisol vrtico Litosol

LUVISOL13 Luvisol crmico Luvisol vrtico

LUVISOL14 Luvisol crmico Regosol calcrico

LUVISOL15 Luvisol crmico Regosol utrico Vertisol plico

LUVISOL16 Luvisol crmico Andosol hmico

LUVISOL20 Luvisol crmico

LUVISOL22 Luvisol rtico Cambisol dstrico

LUVISOL23 Luvisol rtico Feozem lvico

LUVISOL25 Luvisol rtico Luvisol vrtico

LUVISOL27 Luvisol vrtico Luvisol crmico

LUVISOL3 Luvisol crmico Cambisol crmico

LUVISOL5 Luvisol crmico Feozem hplico Litosol

LUVISOL6 Luvisol crmico Litosol Acrisol rtico

LUVISOL8 Luvisol crmico Litosol Feozem hplico

LUVISOL9 Luvisol crmico Litosol

PLANOSOL2 Planosol utrico Feozem hplico

RANKER1 Ranker Litosol

RANKER2 Ranker

REGOSOL2 Regosol utrico Feozem hplico

SOLONCHAK Solonchak glyico

VERTISOL10 Vertisol plico Litosol Feozem hplico

VERTISOL11 Vertisol plico Litosol Luvisol vrtico

VERTISOL12 Vertisol plico Litosol

VERTISOL14 Vertisol plico Regosol utrico

VERTISOL16 Vertisol plico

VERTISOL6 Vertisol plico Feozem hplico Litosol

VERTISOL7 Vertisol plico Feozem hplico



31

A continuacin se presenta una descripcin de los tipos de suelos que conforman

la cuenca del Ro Grande de Morelia; la descripcin consiste en el nombre del suelo

dominante, seguido del suelo secundario; de ah que el suelo dominante tomar la

primer letra en mayscula, seguida de una letra minscula que corresponde al

suelo secundario.

-Suelo dominante:

ACRISOL: (Del Latn acris: agrio; cido; y solum: suelo. Literalmente Suelo

cido). Son suelos que se encuentran en zonas tropicales o templadas muy

lluviosas. En condiciones naturales tienen vegetacin de selva o bosque.

Se caracterizan por tener acumulacin de arcilla en el subsuelo; por sus

colores rojos, amarillos amarillos claros con manchas rojas; y por ser

generalmente cidos o muy cidos. En Mxico se usan en agricultura con

rendimientos muy bajos, salvo que se cultiven en l frutales tropicales

como cacao, caf, pia, maran, etctera, en cuyo caso se obtienen

rendimientos de medios a altos. Tambin se utilizan para ganadera con

pastos inducidos o cultivados y proporcionan rendimientos medios; el uso

en el que menos se destruyen estos tipos de suelos como recursos

naturales es el forestal, mediante la explotacin del bosque o la selva que

generalmente se desarrolla en ellos. Son moderadamente susceptibles a la

erosin, y su smbolo en la carta es (A). Figura III.11.



32

Figura III.11 Acrisol Frrico

-Suelo secundario:

HUMICO (Del latn hummus: tierra). Se caracterizan por presentar

en la superficie una capa de color oscuro o negro sobre el suelo

rojizo o amarillento. Esta capa es roca en materia orgnica pero

muy cida y muy pobre en nutrientes. Su smbolo es (Ah).

ORTICO (del griego orthos: recto, derecho). Presentan solamente

los elementos indicados para la unidad de Acrisol, sin ninguna

de las caractersticas sealadas para las subunidades, su

smbolo es (Ao).

-Suelo dominante:

ANDOSOL: (De las palabras japonesas an: obscuro; y do: tierra. Literalmente

Tierra Negra). Son suelos que se encuentran en aquellas reas donde ha



33

habido actividad volcnica reciente, puesto que se originan a partir de

cenizas volcnicas. En condiciones naturales tienen vegetacin de bosque

de pino, abeto, encino, etctera, Si los volcanes se encuentran en zona

vegetal, tienen vegetacin de selva. Se caracterizan por tener una capa

superficial de color negro muy obscuro (aunque a veces es muy clara) y

por ser de textura esponjosa o muy suelto. En Mxico se usan en

agricultura con rendimientos bajos, pues retienen mucho el fsforo, y este

no puede ser absorbido por las plantas. Tambin se usan con pastos

naturales o inducidos, principalmente pastos amacollados y con ganado

ovino. El uso en el que menos se destruyen como recursos naturales es el

forestal, mediante la explotacin del bosque o la selva que generalmente

se desarrolla en ellos. Son muy susceptibles a la erosin y su smbolo es

(T). Figura III.12.

-Suelo secundario:

HUMICO (del latn humus: tierra). Se caracterizan por presentar en

la superficie una capa de color obscuro o negro, rica en materia

orgnica, pero muy cidas y muy pobre en nutrientes. Su

smbolo es (Th).

OCRICO (del latn ocris: claro). Se caracterizan por presentar en la

superficie una capa de color claro y pobre en materia orgnica;

generalmente se encuentra en reas que se usan en agricultura,

su smbolo es (To).

MOLICO (del latn mollis: suave). Se caracterizan por presentar en la

superficie una capa de color obscuro o negro, rica en materia

orgnica y nutrientes, su smbolo es (Tm).



34

Figura III.12, Andosol Hmico.

-Suelo dominante:

CAMBISOL. (Del latn cambiare: cambiar. Literalmente, suelo que cambia).

Estos suelos por ser jvenes y poco desarrollados, se presentan en

cualquier clima, menos en las zonas ridas. Puede tener cualquier tipo de

vegetacin, ya que sta se encuentra condicionada por el clima y no por el

tipo de suelo. Se caracterizan por presentar en el subsuelo una capa que

parece ms suelo de roca, ya que en ella se forman terrones, adems

pueden presentar acumulacin de algunos materiales como arcilla,

carbonato de calcio, fierro, manganeso, etctera, pero sin que esta

acumulacin sea muy abundante. Tambin pertenecen a sta unidad,

algunos son muy delgados que estn colocados directamente encima de

un tepetate (fase drica), siempre y cuando no se encuentren en zonas

ridas, ya que entonces perteneceran a otra unidad como Xerosol o

Yermosol. En Mxico son muy abundantes y se destinan a muchos usos.

Los rendimientos que permiten varan de acuerdo con la subunidad de



35

Cambisoles de que se trate y el clima en que se encuentren por los tanto,

se describiran junto con las subunidades. Son de moderada a alta

susceptibilidad a la erosin, su smbolo es (B), ver figura III.13.

Figura III.13 Fotografa de un Cambisol

-Suelo secundario:

CROMICO (del griego kromos: color). Se caracterizan por ser de

color rojizo o pardo obscuro, y por tener una alta capacidad

para retener nutrientes. Se usan en ganadera con pastos

naturales, inducidos o cultivados, y en agricultura para cultivos

de granos y oleaginosas principalmente. En ambos casos, sus

rendimientos son de medios a altos, su smbolo es (Bc).



36

DISTRICO (Del griego dys: malo, enfermo). Se caracterizan por ser

suelos muy cidos y pobres en nutrientes. Respecto a

vegetacin, usos y rendimientos, son muy parecidos a las

Subunidades de Cambisoles Humitos y Ferrlicos, su smbolo es

(Bd).

CALCICO (de calcio; del latn calx: cal). Se caracterizan por ser

calcreos en todas sus capas, o por tener acumulacin de

caliche suelto en alguna profundidad, pero con una capa

superficial de color claro, o pobre en materia orgnica. Se usan

mucho en agricultura de temporal de granos, oleaginosas u

hortalizas y con rendimientos generalmente altos, su smbolo es

(Bk).

FERRALICO (de los smbolos qumicos Fe y Al, Hierro y aluminio). Se

caracterizan por tener en el subsuelo unas manchas rojas o

amarillas muy notables y muy baja capacidad para retener

nutrientes. Respecto a vegetacin, usos y rendimientos, son

muy parecidos a los suelos humitos, su smbolo es (Bc).

-Suelo dominante:

FEOZEM (Del Griego phaeo: pardo; y del ruso zemlj: tierra. Literalmente

Tierra parda). Son suelos que se encuentran en varias condiciones

climticas, desde zonas semiridas, hasta templadas o tropicales muy

lluviosas, as como en diversos tipos de terrenos, desde planos hasta

montaosos. Pueden presentar casi cualquier tipo de vegetacin en

condiciones naturales.

Su caracterstica principal es una capa superficial obscura, suave, rica en

materia orgnica y en nutrientes, semejante a las capas superficiales de

los Chernozems y Castaozems, pero sin presentar las capas ricas en cal

con lo que cuentan estos dos suelos.



37

Los Feozems son suelos abundantes en nuestro pas, y los usos que se les dan

son variados, en funcin del clima, relieve, y algunas condiciones del suelo

que se analizarn al describir las subunidades.

Muchos Feozems profundos y situados en terrenos planos se utilizan en

agricultura de riego o temporal, de granos, legumbres u hortalizas, con

altos rendimientos. Otros menos profundos, o aquellos que se presentan

en laderas y pendientes, tienen rendimientos ms bajos y se erosionan con

mucha facilidad. Sin embargo pueden utilizarse para el pastoreo o la

ganadera con resultados aceptables. Como se ve, el uso ptimo para estos

suelos depende mucho del tipo de terreno y las posibilidades de obtener

agua en cada caso. Su susceptibilidad a la erosin vara tambin en

funcin de estas condiciones, su smbolo es (H). Figura III.14.

Figura III.14 Fotografa de un Feozem



38

-Suelo secundario:

HAPLICO (del griego haplos: simple). Tienen slo las caractersticas

descritas para la unidad de Feozem. Sus posibles utilizaciones,

productividad y tendencia a la erosin, dependen tambin de los

factores que se han detallado para los Feozems, su smbolo es

(Hh).

LUVICO (del latn luvi, luo: lavar). Se caracterizan por presentar en

el subsuelo una capa de acumulacin de arcilla. Algunos de

estos suelos pueden ser algo ms infrtiles y cidos que la

mayora de los Feozems. Se presentan muchas veces con

vegetacin de bosque o selva. Pueden ser agrcolas o forestales,

en funcin de su profundidad, el relieve del terreno, etctera.

Tienen susceptibilidad moderada o alta a la erosin, su smbolo

es (Hl).

-Suelo dominante:

LITOSOL (Del griego lithos: piedra. Literalmente, suelo de piedra). Son suelos

que se encuentran en todos los climas y con muy diversos tipos de

vegetacin. Se caracterizan por tener una profundidad menos de 10

centmetros hasta la roca, tepetate o caliche duro. Se localizan en todas las

sierras de Mxico, en mayor o menor proporcin, en laderas, barrancas y

malpas, as como en lomeros y en algunos terrenos planos.

Tienen caractersticas muy variables, en funcin del material que los forma.

Pueden ser frtiles o infrtiles, arenosos o arcillosos. Su susceptibilidad a

erosionarse depende de la zona en donde se encuentren, de la topografa

y del mismo suelo, y puede ser desde moderada hasta muy alta.

El uso de estos suelos depende principalmente de la vegetacin que los cubre.

En bosques y selvas su utilizacin es forestal. Cuando presentan pastizales

o matorrales se puede llevar a cabo algn pastoreo ms o menos limitado



39

y en algunos casos se usan con rendimientos variables para la agricultura,

sobre todo de frutales, caf y nopal. Este empleo agrcola se halla

condicionado a la presencia de suficiente agua y se ve limitado por el

peligro de erosin que siempre existe. No tienen subunidades y su smbolo

es (I). Figura III.15.

Figura III.15 Fotografa de un Litosol.

-Suelo dominante:

LUVISOL (Del latn luvi, luo: lavar, literalmente, suelo lavad, literalmente, suelo

lavado). Son suelos que se encuentran en zonas templadas o tropicales

lluviosas, aunque en ocasiones se pueden encontrar en climas algo ms

secos. Su vegetacin es de bosque o selva. Se caracterizan por tener, a

semejanza de los Acrisoles, un enriquecimiento de arcilla en el subsuelo,

pero son ms frtiles y menos cidos que stos. Son frecuentemente rojos

o claros, aunque tambin presentan tonos pardos o grises, que no llegan a

ser muy obscuros. Ver figura III.16.



40

Figura III.16 Fotografa de un Luvisol.

Se usan en Mxico con fines agrcolas y rendimientos moderados, aunque en

zonas tropicales proporcionan rendimientos ms altos, en cultivos tales

como el caf y algunos frutales tropicales. Su productividad en el cultivo de

frutales como el aguacate tambin puede ser alta en algunas zonas

templadas.

Con pastizales cultivados o inducidos pueden dar buenas utilidades en la

ganadera. El uso forestal de este suelo es muy importante y sus

rendimientos sobresalientes. Los principales aserraderos del pas se

encuentran en reas en donde los Luvisoles son abundantes.

Son suelos de alta susceptibilidad a la erosin y es importante indicar que en

Mxico muchos Luvisoles se hallan erosionados debido al uso agrcola y

pecuario que se ha hecho en ellos, sin tomar las precauciones necesarias

para evitar este fenmeno, su smbolo es (L).



41

-Suelo secundario:

VERTICO (del latn verto: voltear). Presentan, cuando estn secos,

grietas en el subsuelo. Son de fertilidad moderada o alta, su

smbolo es (Lv).

CROMICO (Del griego kromos: color). Presentan colores rojos o

amarillentos en el subsuelo. Son de Fertilidad moderada, su

smbolo es (Lc).

ORTICO (del griego orthos: recto, derecho). No presentan las

caractersticas mencionadas en los grupos anteriores. Su

fertilidad es moderada, su smbolo es (Lo).

-Suelo dominante:

PLANOSOL (Del latn planus: plano, llano. Literalmente, suelo plano). Estos

suelos generalmente se presentan en climas semiridos en nuestro pas.

Su vegetacin natural es de pastizal. Se caracterizan por presentar, debajo

de la capa ms superficial, una capa ms o menos delgada de un material

claro que es siempre menos arcilloso que las capas que lo cubren y lo

subyacen. Esta capa es infrtil y cida, y a veces impide el paso de las

races. Debajo de la capa mencionada se presenta un subsuelo muy

arcilloso e impermeable, o bien, roca o tepetate, tambin impermeables.

En Mxico, estos suelos se utilizan con rendimientos moderados en la

ganadera de bovinos, ovinos y caprinos en el centro y norte del pas. En

ocasiones se utilizan tambin para la agricultura, con rendimientos

variables en funcin del tipo de capa superficial. Son muy susceptibles a la

erosin, sobre todo de las capas ms superficiales que descansan sobre la

arcilla o tepetate impermeables, su smbolo es (W), ver figura III.17.



42

Figura III.17 fotografa de un Planosol.

-Suelo secundario:

SOLODICO (del ruso solod: suelos sdicos). Presentan en el

subsuelo concentraciones moderadamente altas de lcali

(Sodio), su smbolo es (Ws).

MOLICO (del latn mollis: suave). Tienen una capa superficial frtil,

obscura y rica en materia orgnica. Son los Planosoles ms

frtiles, su smbolo es (Wm).

HUMICO (del latn humus: tierra). Tienen una capa superficial

obscura y rica en materia orgnica, pero infrtil y cida, su

smbolo es (Wh)

DISTRICO (del griego dys: malo, enfermo). Son suelos infrtiles y

de cierta acidez, su smbolo es (Wd).



43

EUTRICO (del griego eu: bueno). Son suelos frtiles que no

presentan las caractersticas de ninguno de los grupos

anteriores, su smbolo es (We).

-Suelo dominante:

RANKER (Del austriaco rank: pendiente fuerte. Literalmente, de la pendiente

fuerte). Son suelos de climas templados hmedos, o semifros hmedos.

Su vegetacin natural es de bosque. Se caracterizan por tener una capa

superficial obscura y rica en humus, pero cida e infrtil. Debajo de ella se

presenta la roca, de colores claros generalmente, que nunca es roca caliza

o caliche. Su principal uso en Mxico, donde son poco abundantes es el

forestal. Su susceptibilidad a la erosin es alta cuando sufren desmonte,

debido a que se encuentran generalmente en las laderas. No tienen

subunidades, su smbolo es (U).

-Suelo dominante:

REGOSOL (Del griego rhegos: manto, cobija. Denominacin connotativa de la

capa de material suelto que cubre la roca). Son suelos que se pueden

encontrar en muy distintos climas y con diversos tipos de vegetacin. Se

caracterizan por no presentar capas distintas. En general son claros y se

parecen bastante a la roca que los subyace, cuando no son profundos. Se

encuentran en las playas, dunas y, en mayor o menor grado en las laderas

de todas las sierras mexicanas, muchas veces acompaado de litosoles y

de afloramientos de roca o tepetate. Son de susceptibilidad variable a la

erosin. Su smbolo es (R). Ver figura III.18



44

Figura III.18 Fotografa de un Regosol.

Frecuentemente son someros, su fertilidad es variable y su uso agrcola esta

principalmente condicionado a su profundidad y al hecho de que no

presentan pedregosidad. En las regiones costeras se usan algunos

Regosoles arenosos para cultivar cocoteros y sandia, entre otros frutales,

con buenos rendimientos.

En Jalisco y otros estados del centro, se cultivan principalmente granos, con

resultados moderados o bajos. En las sierras encuentran un uso pecuario y

forestal, con resultados variables, en funcin de la vegetacin que exista.

-Suelo secundario:

CALCARICO (des latn calcareum: calcreo). Son suelos ricos en cal.

Son los ms frtiles de los regosoles, su smbolo es (Rc).

DISTRICO (del griego dys: malo, enfermo). Son suelos infrtiles y

cidos, su smbolo es (Rd).

EUTRICO (del griego eu: bueno). No presentan las caractersticas

sealadas para los tres grupos anteriores. Son de fertilidad

moderada o alta, su smbolo es (Re).



45

-Suelo dominante:

SOLONCHAK (Del ruso sol: sal. Literalmente, suelos salinos). Son suelos que se

presentan en diversos climas, en zonas en donde se acumula el salitre,

tales como lagunas costeras y lechos de lagos, o en las partes ms bajas

de los valles y llanos de las zonas secas del pas. Se caracterizan por

presentar un alto contenido de sales en alguna parte del suelo, o en todo

l. Su vegetacin, cuando la hay, est formado por pastizales o por

algunas plantas que toleran el exceso de sal. Su uso agrcola se halla

limitado a cultivos muy resistentes a las sales. En algunos casos es posible

eliminar o disminuir su concentracin de salitre por medio del lavado, lo

cual los habilita para la agricultura. Su uso pecuario depende de la

vegetacin que sostenga, pero de cualquier forma, sus rendimientos son

bajos. Algunos de estos suelos se utilizan como salinas.

Los Solonchak son suelos con poca susceptibilidad a la erosin, su smbolo es

(Z) (Figura III.19).

Figura III.19. Fotografa de un Solonchak.



46

-Suelo secundario:

GLEYICO (del ruso gley: suelo pantanoso). Tienen en el subsuelo

una capa en la que se estanca el agua. Esta es gris o azulosa y

al exponerse al aire se mancha de rojo, su smbolo es (Zg).

-Suelo dominante:

VERTISOL (Del latn verto: voltear. Literalmente, suelo que se revuelve, que se

voltea). Son suelos que se presentan en climas templados y clidos, en

zonas en las que hay una marcada estacin seca y otra lluviosa.

La vegetacin natural de estos suelos va desde las selvas bajas hasta los

pastizales y matorrales de los climas semisecos. Se caracterizan por las

grietas anchas y profundas que aparecen en ellos en la poca de sequa.

Son suelos muy arcillosos, frecuentemente negros o grises en las zonas del

Centro y Oriente de Mxico; y cafs rojizos en el Norte. Son pegajosos

cuando estn hmedos y muy duros cuando estn secos. A veces son

salinos. Su utilizacin agrcola es muy extensa, variada y productiva. Son

casi siempre muy frtiles pero presentan ciertos problemas para su

manejo, ya que en su dureza dificulta la labranza y con frecuencia

presentan problemas de inundacin y drenaje.

Estos son los suelos en donde se produce la mayor cantidad de la caa de

azcar mexicana, as como del arroz y del sorgo, todos ellos con buenos

rendimientos.

En el Bajo, adems de los cultivos mencionados, se producen granos y

hortalizas de riego y temporal, as como fresa y otros varios, con

rendimientos muy altos. En la costa del Golfo tambin abundan estos

suelos y se siembra en ellos caa de azcar, maz y ctricos. En la del

Pacifico se les encuentra con frecuencia, sobre todo en Sinaloa y Nayarit,

donde se cultivan el jitomate y el chile. En el Norte se usan para la



47

agricultura de riego, bsicamente de algodn y granos, con rendimientos

buenos en todos los casos.

Para la utilizacin pecuaria, cuando presentan pastizales, son tambin suelos

muy adecuados sobre todo en el Norte y Noreste del pas. Tienen por lo

general una baja susceptibilidad a la erosin, su smbolo es (V).

-Suelo secundario:

CROMICO (del griego kromos: color). Son Vertisoles que se

caracterizan por su color pardo o rojizo. Donde ms

frecuentemente se encuentran es en climas semisecos, y

generalmente se han formado a partir de rocas calizas, su

smbolo es (Vc).

PELICO (del griego pellos: grisceo, sin color). Estos son Vertisoles

negros o grises obscuros. Se encuentran en las costas, en el

Bajo y en la parte Sur del pas. Su smbolo es (Vp). Ver figura

III.20.

Figura III.20. Fotografa de un Vertisol Plico


Modelo Numrico Captulo IV

48

CAPTULO IV. MODELO NUMRICO

os Sistema de Informacin Geogrfico (SIG), son un conjunto de elementos

organizados (hardware, software, datos geogrficos y personal), diseado

para mejorar la captura, almacenamiento, actualizacin, manipulacin,

anlisis y despliegue de cualquier informacin referenciada geogrficamente; un

SIG usa datos espaciales y datos no espaciales e incluye operaciones que facilitan

el anlisis espacial. El principal inters de los SIG es el diseo de estructuras

eficientes de almacenamiento para datos espaciales y algoritmos eficientes para

realizar operaciones complejas sobre dichos datos.

Para el cumplimiento del objetivo propuesto en el presente trabajo, se evaluaron

diferentes modelos, bajo las condiciones de que se encontraran integrado y/o

vinculado a un Sistema de Informacin Geogrfico (SIG), que adems, permitieran

la modelacin de diferentes escenarios ambientales, que fuesen flexibles para el

manejo de las informaciones climatolgicas, topogrficas, edafolgicas,

hidrolgicas, etc. Para tal caso, se analizaron diferentes modelos, dentro de los

que se puede mencionar el Soil and Water Integrated Model (SWIM), el modelo

Integrated Hydrologic Modeling with GIS (IHM-GIS) y el Soil and Water

Assessment Tool (SWAT). Revisando sus caractersticas y requerimientos mnimos

de equipo, informacin necesaria, procedimientos incorporados, presentacin de

L


Modelo Numrico Captulo IV

49

resultados, etc. para tal caso, el modelo seleccionado, y que reuni las diversas

condiciones de accesibilidad, es el SWAT (Soil and Water Assessment Tool), cuya

traduccin sera Herramienta de Evaluacin de Suelo y Agua. Este modelo se

desarroll por Jeff Arnold, para el Departamento de agricultura de los Estados

Unidos (USD ARS).

Como ya se mencion, el modelo SWAT fue desarrollado para el USDA-ARS

(Agricultural Research Service), el cual es utilizado y es recomendado ampliamente

por la EPA (Environmental Protection Agency) para predecir el impacto en el

manejo del suelo, la influencia de la vegetacin en la aportacin de agua, la

aportacin de sedimentos y qumicos agrcolas en grandes y complejas cuencas

con variacin longitudinal y transversal de los suelos que la conforman. De igual

manera considera los diferentes usos de suelo y sus condiciones de manejo por

largos periodos. El modelo tiene como principal objetivo predecir el efecto en la

toma de decisiones en el manejo del agua, sedimentos, nutrientes y pesticidas con

razonable precisin, en cuencas que carezcan de estaciones de aforo o bien, no

cuenten con registros constantes de aforo (Arnold et al., 1987).

Actualmente, se encuentra integrado al modelo Better Assessment Science

Integrating Point & Nonpoint Sources (BASINS), el cual es un modelo que contiene

una amplia disponibilidad de modelos integrados, permitiendo as el anlisis

mltip

tesis de maestrÍa

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