Al observar la ubicación de los ríos y la cantidad de caudal en los ríos, el concepto clave es la «cuenca» del río. ¿Qué es una cuenca? Fácil, si estás parado en el suelo en este momento, solo mira hacia abajo. Estás de pie, y todos están de pie, en un punto de inflexión. Una cuenca es el área de tierra donde toda el agua que cae y escurre va al mismo lugar. Las cuencas hidrográficas pueden ser tan pequeñas como una huella o lo suficientemente grandes como para abarcar toda la tierra que drena el agua en los ríos que desembocan en la Bahía de Chesapeake, donde ingresa al Océano Atlántico. Este mapa muestra un conjunto de cuencas hidrográficas en los Estados Unidos continentales; estos se conocen como unidades hidrológicas nacionales de 8 dígitos (cuencas).
Una cuenca hidrográfica es un área de tierra que drena todos los arroyos y la lluvia a una salida común, como el desagüe de un embalse, la desembocadura de una bahía o cualquier punto a lo largo del canal de un arroyo. La palabra cuenca a veces se usa indistintamente con cuenca de drenaje o cuenca de captación. Las crestas y colinas que separan dos cuencas hidrográficas se denominan divisorias de drenaje. La cuenca se compone de aguas superficiales (lagos, arroyos, embalses y humedales) y todas las aguas subterráneas subyacentes. Las cuencas hidrográficas más grandes contienen muchas cuencas hidrográficas más pequeñas. Todo depende del punto de salida; toda la tierra que drena agua hasta el punto de desagüe es la cuenca para esa ubicación de desagüe. Las cuencas hidrográficas son importantes porque el flujo de la corriente y la calidad del agua de un río se ven afectados por cosas, inducidas por el hombre o no, que suceden en el área de tierra «por encima» del punto de desagüe del río.
Una cuenca es un colector de precipitaciones
La mayor parte de la precipitación que cae dentro del área de drenaje del sitio de monitoreo de un arroyo se acumula en el arroyo y eventualmente fluye hacia el sitio de monitoreo. Muchos factores, algunos de los cuales se enumeran a continuación, determinan la cantidad de flujo fluvial que pasará por el sitio de monitoreo. Imagina que todo el lavabo está cubierto con una gran (y fuerte) lámina de plástico. Luego, si llovía una pulgada, toda esa lluvia caería sobre el plástico, correría pendiente abajo hacia barrancos y pequeños arroyos y luego se escurriría hacia la corriente principal. Ignorando la evaporación y cualquier otra pérdida, y usando una cuenca hidrográfica de ejemplo de 1 milla cuadrada, luego todos los aproximadamente 17,378,560 galones de agua que cayeron (puede usar nuestra calculadora de lluvia interactiva para averiguar cuántos galones de agua caen durante una tormenta ) como la lluvia eventualmente fluiría por el punto de desagüe de la cuenca.
No toda la precipitación que cae en una cuenca fluye
Imaginar una cuenca hidrográfica como un área de tierra cubierta de plástico que recoge la precipitación es demasiado simplista y no se parece en nada a una cuenca hidrográfica del mundo real. Se podría construir una carrera tratando de modelar un presupuesto de agua de cuenca (correlacionando el agua que ingresa a una cuenca con el agua que sale de una cuenca). Hay muchos factores que determinan la cantidad de agua que fluye en una corriente (estos factores son de naturaleza universal y no específicos de una sola corriente):
- Precipitación: El mayor factor que controla el caudal, por mucho, es la cantidad de precipitación que cae en la cuenca en forma de lluvia o nieve. Sin embargo, no toda la precipitación que cae en una cuenca fluirá, y un arroyo a menudo continuará fluyendo donde no hay escorrentía directa de la precipitación reciente.
- Infiltración: cuando la lluvia cae sobre suelo seco, parte del agua se empapa o se infiltra en el suelo. Parte del agua que se infiltra permanecerá en la capa superficial del suelo, donde se moverá gradualmente cuesta abajo, a través del suelo, y eventualmente entrará al arroyo por filtración en la orilla del arroyo. Parte del agua puede infiltrarse mucho más profundo, recargando los acuíferos de agua subterránea. El agua puede viajar largas distancias o permanecer almacenada durante largos períodos antes de regresar a la superficie. La cantidad de agua que se absorberá con el tiempo depende de varias características de la cuenca:
- Características del suelo: En Georgia, los suelos arcillosos y rocosos de las áreas del norte absorben menos agua a un ritmo más lento que los suelos arenosos, como en la llanura costera de Georgia. Los suelos que absorben menos agua dan como resultado más escorrentía terrestre hacia los arroyos.
- Saturación del suelo: Al igual que una esponja mojada, el suelo ya saturado por la lluvia anterior no puede absorber mucho más… por lo tanto, más lluvia se convertirá en escorrentía superficial.
- Cobertura terrestre: Algunas coberturas terrestres tienen un gran impacto en la infiltración y la escorrentía de lluvia. Las superficies impermeables, como los estacionamientos, las carreteras y los desarrollos, actúan como un «carril rápido» para la lluvia, directamente hacia los desagües pluviales que desembocan directamente en los arroyos. Las inundaciones se vuelven más frecuentes a medida que aumenta el área de superficies impermeables.
- Pendiente del terreno: El agua que cae sobre un terreno con pendiente pronunciada se escurre más rápido que el agua que cae sobre un terreno llano.
- Evaporación : El agua de lluvia regresa a la atmósfera en gran parte a través de la evaporación. La cantidad de evaporación depende de la temperatura, la radiación solar, el viento, la presión atmosférica y otros factores.
- Transpiración : Los sistemas de raíces de las plantas absorben agua del suelo circundante en diversas cantidades. La mayor parte de esta agua se mueve a través de la planta y escapa a la atmósfera a través de las hojas. La transpiración está controlada por los mismos factores que la evaporación, y por las características y densidad de la vegetación. La vegetación frena la escorrentía y permite que el agua se filtre en el suelo.
- Almacenamiento : Los embalses almacenan agua y aumentan la cantidad de agua que se evapora e infiltra. El almacenamiento y la liberación de agua en los embalses pueden tener un efecto significativo en los patrones de caudal del río debajo de la presa.
- Uso del agua por parte de las personas: los usos de un arroyo pueden variar desde unos pocos propietarios de viviendas y empresas que bombean pequeñas cantidades de agua para regar sus jardines hasta grandes cantidades de agua extraída para riego, industrias, minería y suministro de agua potable a las poblaciones.
