Análisis de cuencas explicado

Un MDE en bruto está lleno de pequeñas depresiones cerradas: celdas sin vecino más bajo. Algunas son reales (canteras, karst, charcas), pero la mayoría son artefactos de interpolación, ruido o eliminación de vegetación.

Si encaminas el agua sobre la superficie en bruto queda atrapada en esas depresiones y la red de drenaje se rompe en fragmentos desconectados. Por eso el primer paso las rellena o las abre hasta que toda celda tiene una salida cuesta abajo hacia el borde de la malla.

Importa más de lo que parece: el relleno de depresiones es el paso que decide si tus cauces conectan. También implica que la superficie usada para hidrología no es exactamente la que mediste — deliberadamente.

A continuación se asigna a cada celda la dirección por la que sale el agua. El método clásico es D8: el agua va al más inclinado de los ocho vecinos — toda, en una sola dirección.

D8 es simple y da cauces nítidos, pero en terreno llano o suavemente convexo fuerza el agua a líneas rectas artificiales, porque hay que elegir una única dirección incluso cuando el flujo real se dispersa.

Los métodos de flujo múltiple reparten la salida entre todos los vecinos cuesta abajo en proporción a la pendiente. El resultado es más realista en laderas y abanicos aluviales, y produce patrones de acumulación más suaves y creíbles.

STREAM rellena depresiones, calcula el flujo con un método distributivo de flujo múltiple y deriva el orden de cauces a partir de ese resultado.

La acumulación de flujo cuenta, para cada celda, cuánta superficie aguas arriba drena a través de ella. Las celdas de divisoria casi no tienen; las de vaguada tienen mucha.

De esta única malla salen los cauces. Elige un umbral — por ejemplo, toda celda con más de N celdas aguas arriba — y tienes una red de drenaje. Baja el umbral y la red se afina y sube más por las laderas.

No existe un umbral universalmente correcto. Es una decisión de modelado sobre qué cuenta como cauce en tu paisaje, y debe indicarse junto a cualquier mapa que entregues.

Con la red ya definida, la ordenación de Strahler la clasifica. Los tramos de cabecera sin afluentes son de orden 1. Donde se unen dos tramos del mismo orden, este sube en uno; donde se unen órdenes distintos, se conserva el mayor.

Es una forma compacta de decir cuán abajo en la jerarquía de drenaje está un cauce, y por eso se usa para filtrar («muéstrame orden 3 y superiores») y para comparar cuencas.

Por último, elige una salida — una obra de drenaje, un aforo, una balsa de mina — y traza todas las celdas cuya agua acaba pasando por ella. Ese conjunto es la cuenca, y su contorno es la divisoria.

Mueve la salida unas pocas celdas y la divisoria puede cambiar de forma apreciable, sobre todo en terreno llano. Ajusta la salida sobre el cauce acumulado antes de delimitar; una salida a una celda del cauce drena una franja mínima en vez de toda la cuenca.

Resolución: una malla gruesa suaviza divisorias pequeñas y puede fusionar cuencas vecinas; una malla muy fina capta cada bordillo y caballón, incluidos los que no estarán la semana que viene.

Tipo de superficie: la hidrología sobre un MDS encamina el agua por tejados y copas de árboles. Para drenaje casi siempre quieres terreno desnudo.

Obras en curso: en una obra activa, bermas provisionales, pistas y acopios sí redirigen el agua. Eso no es un error: es la razón por la que el análisis debe rehacerse conforme cambia la obra.

Dimensionar drenaje: conocer la superficie aportante aguas arriba de una obra de paso o un canal es la entrada de casi todo cálculo de escorrentía.

Gestión del agua en obra: encontrar dónde encharcará el agua en una plataforma explanada y por dónde discurriría un vertido.

Minería y canteras: alejar el agua de los frentes de trabajo, planificar balsas y entender qué intercepta la corta.

Erosión y sedimentos: las trayectorias de alta acumulación en pendientes fuertes son donde perderás material primero.