Cuenca de drenaje

El río Mississippi drena la zona más grande de cualquier río estadounidense, gran parte de él regiones agrícolas. La fuga agrícola y otra contaminación del agua que fluye a la salida es la causa de la zona hipoxica o muerta en el Golfo de México.

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 o un océano. Una cuenca está separada de las cuencas adyacentes por un perímetro, la división de drenaje, compuesta 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.

Otros términos para una cuenca de drenaje son área de captación, cuenca de captación, área de drenaje, cuenca de río, cuenca de agua, e impluvium. En América del Norte, se denominan comúnmente watershed, aunque en otros lugares de habla inglesa, "watershed" se usa solo en su sentido original, el de una divisoria de drenaje.

Los límites de una cuenca de drenaje están determinados por la delimitación de la cuenca hidrográfica, una tarea común en ingeniería y 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, lo que se conoce como sumidero, que puede ser un lago permanente, un lago seco o un punto donde la superficie el agua se pierde bajo tierra.

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 varios niveles. Las unidades hidrológicas se definen para permitir múltiples entradas, salidas o sumideros. En sentido estricto, todas las cuencas de drenaje son unidades hidrológicas, pero no todas las unidades hidrológicas son cuencas de drenaje.

Principales cuencas hidrográficas del mundo

Principales divisiones continentales, mostrando cómo las cuencas de drenaje terrestre se desagüen en los océanos. Las zonas grises son cuencas endoréticas que no drenan a los océanos

cuencas oceánicas

Alrededor del 48.71% de la tierra del mundo drena al Océano Atlántico. En América del Norte, el agua superficial drena hasta el Atlántico a través del río Saint Lawrence y las cuencas de los Grandes Lagos, la costa este de los Estados Unidos, las marítimas canadienses y la mayoría de Terranova y Labrador. Casi toda la América del Sur al este de los Andes también drena al Atlántico, al igual que la mayoría 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 fluyen al Atlántico. La cuenca del Mar del Caribe y el Golfo de México incluye la mayor parte del interior de los Estados Unidos entre las montañas Apalaches y Rocosas, una pequeña parte de las provincias canadienses de Alberta y Saskatchewan, América Central del Este, las islas del Caribe y el Golfo, y una pequeña parte, y una pequeña parte. del norte de América del Sur. 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), el sur, centro y este de Europa, Turquía y las áreas 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, Rusia central y norte, y partes de Kazajstán y Mongolia en Asia, que totalizan a aproximadamente el 17% de la tierra del mundo.

Un poco más del 13% de la tierra en el mundo drena al Océano Pacífico. Su cuenca incluye gran parte de China, este y sureste de Rusia, Japón, la península coreana, la mayor parte de Indochina, Indonesia y Malasia, Filipinas, todas las Islas del Pacífico, la costa noreste de Australia y Canadá y los Estados Unidos al oeste de los División continental (incluida la mayor parte de Alaska), así como en América Central Occidental y América del Sur al oeste de los Andes.

La cuenca de drenaje del Océano Índico también comprende alrededor del 13% de la tierra de la Tierra. Drumina la costa oriental de África, las costas del Mar Rojo y el Golfo Pérsico, el subcontinente indio, Birmania y la mayoría de las partes de Australia.

Cuencas fluviales más grandes

Las cinco cuencas fluviales más grandes (por área), de más grande a más pequeña, son las de Amazon (7m km 2 ), el Congo (4 m km 2 ), el Nilo (3.4m km 2 ), el Mississippi (3.22m km 2 ) y el río de la plata (3.17m km 2 ). Los tres ríos que drenan la mayor cantidad de agua, de la mayoría a menos, son los ríos Amazonas, Ganges y Congo.

cuencas de drenaje endorheic

Cuenca endorheica en Asia Central

Las cuencas endorreicas son cuencas interiores que no desembocan en un océano. Alrededor del 18% de toda la tierra drena a lagos, mares o sumideros endorreicos. El más grande de ellos consiste en gran parte del interior de Asia, que desemboca en 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), tierras altas cerca de los Grandes Lagos africanos, el interior de Australia y la Península Arábiga, y partes de México. y los Andes. Algunos de estos, como la Gran Cuenca, no son cuencas de drenaje individuales, sino colecciones de cuencas cerradas adyacentes separadas.

En cuerpos de agua endorreicos donde la evaporación es el medio principal de pérdida de agua, el agua suele ser más salina que los océanos. Un ejemplo extremo de esto es el Mar Muerto.

Importancia

Límites geopolíticos

Las cuencas de drenaje históricamente han sido 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 actual 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 en particular para administrar 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.

Hidrología

cuenca de drenaje del río Ohio, parte de la cuenca de drenaje del río Mississippi

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 mayoría del agua que se descarga de la salida de la cuenca se originó como precipitación que cayó sobre la cuenca. Una porción del agua que ingresa al sistema de aguas subterráneas debajo de la cuenca de drenaje puede fluir hacia la salida de otra cuenca de drenaje porque las direcciones de flujo de las aguas subterráneas no siempre coinciden con las de su red de drenaje suprayacente. La medición de la descarga de agua de una cuenca se puede realizar mediante un medidor de flujo 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, bajando lentamente y eventualmente llegando a la cuenca, o penetrará más profundamente en el suelo y se consolidará en los acuíferos subterráneos.

A medida que el agua fluye por la cuenca, puede formar afluentes que cambian la estructura de la tierra. Hay tres tipos principales diferentes, que se ven afectados por las rocas y el suelo 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 patrones enrejados y patrones rectangulares.

Los datos del pluviómetro se utilizan para medir la precipitación total sobre una cuenca de drenaje y existen diferentes formas de interpretar esos datos. Si los pluviómetros son muchos y están distribuidos uniformemente sobre un área de precipitación uniforme, 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 precipitación en el área de tierra incluida en su polígono. Estos polígonos se hacen dibujando líneas entre calibres, luego haciendo bisectrices perpendiculares de esas líneas para formar los polígonos. El método de las isoyetas implica que se dibujan contornos de igual precipitación sobre los pluviómetros en un mapa. Calcular el área entre estas curvas y sumar el volumen de agua lleva mucho tiempo.

Los mapas de isocronas 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 desagüe, suponiendo una lluvia efectiva constante y uniforme.

Geomorfología

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 una elevación más alta a través del sistema fluvial hacia elevaciones más bajas a medida que remodelan las formas del canal.

Ecología

Ilustración de arriba abajo de una cuenca de drenaje dendrítica. La línea desgarrada es la principal brecha de agua de la cuenca hidrográfica.

Mapa de terreno digital de la cuenca de drenaje del río Latorița en Rumania

Modelo de terreno digital de la cuenca de drenaje del río Latorița en Rumania.

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, se transportan hacia la salida de la cuenca y pueden afectar los procesos ecológicos en el camino, así como en la fuente de agua receptora.

El uso moderno de fertilizantes artificiales, que contienen nitrógeno, fósforo y potasio, ha afectado las bocas de las cuencas de drenaje. Los minerales son transportados por la cuenca de drenaje a la boca, y pueden acumularse allí, lo que perturban el equilibrio mineral natural. Esto puede causar eutrofización donde el crecimiento de la planta se acelera por el material adicional.

gestión de recursos

Debido a que las cuencas de drenaje son entidades coherentes en un sentido hidrológico, se ha vuelto común manejar los recursos hídricos sobre la base de cuencas individuales. En el estado de Minnesota de EE. UU., Las entidades gubernamentales que realizan esta función se llaman " Watershed Districts ". En Nueva Zelanda, se llaman tableros de captación. Los grupos comunitarios comparables con sede en Ontario, Canadá, se llaman autoridades de conservación. En América del Norte, esta función se conoce como " Watershed Management ". En Brasil, la política nacional de recursos hídricos, regulada por la Ley N ° 9.433 de 1997, establece la cuenca de drenaje como la división territorial de la gestión del agua brasileña.

Cuando una cuenca del río cruza al menos una frontera política, ya sea una frontera dentro de una nación o un límite internacional, se identifica como un río transfronterizo. La gestión de tales cuencas se convierte en responsabilidad de los países que lo comparten. Iniciativa de la cuenca del Nilo, OMV para el río Senegal, la Comisión del Río Mekong son algunos ejemplos de acuerdos que involucran la gestión de cuencas del río compartido.

La gestión de cuencas de drenaje compartidas también se considera una forma de construir relaciones pacíficas duraderas entre los países.

Factores de captación

La cuenca es el factor más significativo que determina la cantidad o la probabilidad de inundaciones.

Los factores de captación son: topografía, forma, tamaño, tipo de suelo y uso de la tierra (áreas pavimentadas o techadas). La topografía y la forma de la captación determinan el tiempo tardado para llegar al río, mientras que el tamaño de la captación, el tipo de suelo y el desarrollo determinan la cantidad de agua para llegar al río.

topografía

En general, la topografía juega un papel importante en cómo la escorrentía llegará a un río. La lluvia que cae en áreas montañosas empinadas llegará al río primario en la cuenca de drenaje más rápido que las áreas planas o ligeramente inclinadas (por ejemplo, y GT; gradiente del 1%).

forma

contribuirá a la velocidad con la que la escorrentía llega a un río. Una cuenca larga y delgada tardará más en drenar que una cuenca circular.

tamaño

ayudará a determinar la cantidad de agua que llega al río, como mayor es la cuenca, mayor será el potencial de inundación. También se determina sobre la base de la longitud y el ancho de la cuenca de drenaje.

Tipo de suelo

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 suelos arenosos, son muy drenadores, y es probable que la lluvia en el suelo arenoso sea absorbida por el suelo. Sin embargo, los suelos que contienen arcilla pueden ser casi impermeables y, por lo tanto, la lluvia en los suelos arcillosos se escapará y contribuirá a los volúmenes de inundaciones. Después de la lluvia prolongada, incluso los suelos de drenaje libre pueden saturarse, lo que significa que cualquier lluvia adicional llegará al río en lugar de ser absorbido por el suelo. Si la superficie es impermeable, la precipitación creará escorrentía superficial que conducirá a un mayor riesgo de inundación; Si el suelo es permeable, la precipitación se infiltrará en el suelo.

Uso de la tierra

El uso de la tierra puede contribuir al volumen de agua que llega al río, de manera similar a los suelos de arcilla. Por ejemplo, los ríos recolectarán lluvias en techos, pavimentos y carreteras con casi ninguna absorción en el agua subterránea. Una cuenca de drenaje es un área de tierra donde todas las aguas superficiales que fluyen converge a un solo punto, como la boca del río, o fluye hacia otro cuerpo de agua, como un lago u océano.