La subcuenca Santa Rosa Jáuregui (SCSRJ) se localiza en la zona norte de la periferia urbana de la ciudad de Querétaro (Figura 1). Tiene una superficie de 100 km² donde se establecen nueve localidades urbanas con 99.221 habitantes y 39 localidades rurales con 29.788 habitantes (INEGI, 2020). En la SCSRJ destacan tres lugares que pasaron de ser poblados antiguos a ser parte de las localidades urbanas de la ciudad de Querétaro, en orden de norte a sur son Santa Rosa Jáuregui, Juriquilla y Jurica. Los asentamientos poblacionales están distribuidos entre pendientes de 3° a 25° y altitudes entre 1.980 y 2.450 msnm.

El clima característico en la subcuenca es semiseco, donde la temperatura mínima es de 9 °C y la máxima de 31,5 °C, mientras que la lluvia media anual es de 550 mm. En los episodios de lluvia se tiene registro de la altura de agua entre 5 cm y 35 cm, pero se han identificado registros de hasta 100 cm en algunas áreas bajas y limítrofes al Dren en Santa Rosa Jáuregui y en Jurica (UAQ, 2009). Asimismo, la SCSRJ está constituida por ocho diferentes usos de suelo, agricultura de temporal (47,8%), zona urbana (21,7%), matorral subtropical (10,4%), matorral crasicaule (7,5%), bosque tropical caducifolio (5,0%), agricultura de riego (4,3%), matorral espinoso (2,0%) y pastizal inducido (1,2%). Por su parte, desde la mitad y hasta el punto de salida de la SCSRJ, el predominio en el uso de suelo es agrícola y urbano, este último destaca por ser de condiciones mixtas (zonas habitacionales, comerciales y servicios) (Centro Queretano de Recursos Naturales, 2002).

Figura 1 Fuente: Elaboración con información del INEGI (2015).

La SCSRJ se encuentra en la Región Hidrológica 12 Lerma-Santiago, en ella se forma la cuenca Lerma-Chapala, siendo el río Querétaro una de sus principales vertientes. El agua que recibe ese río proviene del Valle de Buenavista y se encuentra controlada por la presa Santa Catarina, localizada al norte de la localidad Santa Rosa Jáuregui. En la vertiente oeste de Santa Rosa Jáuregui pasa el Dren del mismo nombre y llega al Bordo Dolores en la cabecera de la localidad, el cual forma parte de un parque de atracciones. El agua de esa presa sale regulada y direccionada a través de un Dren que, aguas abajo, se alimenta del arroyo San Isidro y cambia su nombre a Dren Jurica, este último desemboca en el Bordo El Cajón, también conocido como Lago de Juriquilla o club náutico, después de ello el Dren Jurica sigue su curso hasta desembocar en el río Querétaro.

En los parámetros morfométricos de la SCSRJ el índice de Gravelius fue 1,39 y el factor de forma 0,72; ello indica que la subcuenca es redonda a oval-oblonga, caracterizada por las crecidas de flujo de agua que tardan en llegar al punto de salida de la subcuenca (Bordo El Cajón). La red hídrica presenta una jerarquía de cuarto orden y la bifurcación de 2,0 que establece un menor grado de desarrollo fluvial y un potencial bajo de aguas de descarga hacia las secciones más bajas de la subcuenca. Por su parte, el terreno tiende a ser accidentado con una pendiente de 9,25% que, con la baja densidad de drenaje de 1,44 km/km², el flujo de agua recorre la superficie de manera lenta, con lo cual se incrementa el tiempo de concentración y disminuye el pico de crecida al presentar mayor infiltración.

El objetivo del presente trabajo se responde con datos primarios de recorridos exploratorios, análisis hidrogeomorfológico y trabajo hemerográfico. Asimismo, para el procesamiento de información se utilizó un sistema de información geográfica (SIG). El trabajo de campo se llevó a cabo en el periodo de 2018 al 2020.

Se definieron tres zonas funcionales para la SCSRJ: a) zona funcional alta (ZFA), sección de captación de agua con una superficie de 33,8 km², pendiente promedio de 14% y unidades geomorfológicas con predominio de lomeríos altos y medios; b) zona funcional media (ZFM), sección de almacenamiento y transporte de agua, tiene una superficie de 55 km², pendiente promedio de 6% y unidades geomorfológicas con predominio de lomeríos medios y bajos; y c) zona funcional baja (ZFB), cuenta con una superficie de 11,2 km², pendiente promedio de 3%, en las unidades geomorfológicas predomina la llanura de inundación, seguida de lomeríos bajos y planicie. Cada zona funcional depende de las unidades hidrogeológicas determinadas por particularidades del comportamiento litológico y la conductividad hidráulica, por ello, la ZFA y ZFM están compuestas por unidades hidrogeológicas de media a alta y de baja a media permeabilidad, mientras que la ZFB está integrada por unidades hidrogeológicas con alta y media a alta permeabilidad (Figura 2).

Figura 2 Fuente: Elaborado con datos de Aguirre-Díaz et al. (2000), Xu et al. (2011), Morales (2011) y SGM (2018).

Cotler (2007) y Valdés y Hernández (2018) consideran que la estructura sistémica de la cuenca depende también de las subunidades que la integran, las cuales propician la respuesta de la cuenca con diferentes escenarios funcionales. Así, al relacionar la litología con las unidades hidrogeológicas destacan la ZFM y la ZFB con dos escenarios. En el primer escenario, la ZFM puede formar avenidas torrenciales que descargan en la planicie aluvial de la ZFB, la cual es susceptible a la formación de inundaciones. En el otro escenario, la ZFM y la ZFB presentan unidades hidrogeológicas U1, ello puede funcionar como captación de agua debido a los depósitos lacustres y fluviales que la integran (Tabla 1), eso facilitaría la conducción del agua hacia los niveles freáticos que, en dependencia del tipo de suelo, uso de suelo y la vegetación, pueden mantener las funciones de la subcuenca.

Tabla 1

Litología	Código	Área (km2)	Unidad hidrogeológica	Zona funcional
Piroclásticos Ezequiel Montes	TmTq	7,2	U1: permeabilidad alta	ZFA, ZFM
Depósito lacustre y fluvial	MQ	37,5		ZFB, ZFA, ZFM
Andesita El Cedro	ToA	0,8	U2: permeabilidad media a alta	ZFA
Basalto	TmB	13,2		ZFA, ZFM
Obrajuelo-Dacita	TDo	2,6		ZFA
Caliza y Lutita	Kic	1,7	U3: permeabilidad de baja a media	ZFA, ZFM
Andesita, Basalto	TmA-B	8,8		ZFA
Basalto Querétaro	TAB	27,9		ZFB, ZFA, ZFM

Fuente: Elaborado con datos de Aguirre-Díaz et al. (2000), Xu et al. (2011), Morales (2011) y SGM (2018).

Las características edafológicas de mayor predominancia en el área de recarga de la ZFA es litosol y vertisol pélico más grava, equivalente al 75%, con pendiente mayor de 8%. En la ZFM, de transporte, el tipo de suelo es vertisol pélico más grava, representa el 89% y tiene una pendiente menor al 8%. En la planicie aluvial de la ZFB el 80% del área es de tipo vertisol pélico de textura fina con pendientes menores al 3%. Opere (2013) menciona que, en algunos casos de lluvias intensas, las capas de arcilla se conducen por escorrentías superficiales o generan depósitos; cualesquiera la razón, forman inundaciones en periodo de tiempo relativamente corto, pero con tiempos prolongados para la salida o desecación del agua. En ese sentido, la ZFB presenta condiciones similares, pues el vertisol pélico contiene arcillas expandibles de baja infiltración que ocasionan inundaciones en periodos prolongados, mientras que en la ZFM se pueden formar escorrentías torrenciales de rápida respuesta.

Aunado a lo anterior, el cambio de uso de suelo y vegetación entre los años 2007 y 2020 ha intervenido en la formación de escorrentías torrenciales e inundaciones en la SCSRJ (Figura 3). En la ZFA no se presentaron importantes cambios de uso de suelo, predomina la vegetación de matorral y agricultura de temporal, eso incide de manera positiva en las funciones de la subcuenca. Por su parte, la ZFM sí presentó cambios significativos, aumentó en 4% la superficie de agricultura de riego y en 7% el uso urbano, esos cambios pueden alterar la velocidad de los escurrimientos torrenciales, arrastre de sedimento y acelera la formación de las inundaciones. En la ZFB predomina el uso de suelo urbano, el cual aumentó en 3%, eso implica que el área de descarga y depósito de agua se sigue ocupando y modificando, por lo mismo, interviene no solo en la formación de inundaciones, sino también en la alteración de las subcuencas vecinas. Al respecto, Fu, Jang, Huang, Lin y Yeh (2018) mencionan la importancia de evaluar los cambios de usos de suelo y la cobertura de vegetación a escala de cuenca y cuencas vecinas como prevención de las inundaciones causadas por las escorrentías de la cuenca alta asociadas por las alteraciones de la urbanización.

Figura 3 Fuente: Elaboración con base en Miranda (2007) y el INEGI (2017).

Para la hidrogeomorfología, las tres secciones trasversales en la SCSRJ demostraron nuevamente que la estructura de la subcuenca incide de manera escalonada y finaliza con el depósito de agua sobre las llanuras de inundación y drenes de tercer y cuarto orden, los cuales se localizan sobre la ZFM y ZFB, que a la vez se encuentran constituidas por unidades hidrológicas U3 y U1 (Figura 4). En ambas zonas los subsuelos están representados por depósitos lacustre y fluvial (MQ) definidos como U1, esto es, zonas permeables (Sección 1 y 2). Sin embargo, las superficies urbanizadas llegan a funcionar como una gran capa impermeable que propicia la desviación transversal y horizontal del flujo hídrico con consecuencias escalonadas entre zonas funcionales. Eso confirma lo señalado por Forman (2008) y Weng, Ruhana, Zaini, Lee e Hin (2016), donde la urbanización conlleva coberturas del suelo impermeables que desvían los escurrimientos pluviales e impiden la infiltración del agua al manto freático, por esto, de manera escalonada se producen las afectaciones, tal como sucede entre la ZFM y ZFB.

Figura 4 Fuente: Elaborado con datos de Aguirre-Díaz et al. (2000), Xu et al. (2011), Morales (2011) y SGM (2018).

Respecto a los eventos de inundaciones, la recopilación hemerográfica y de documentos oficiales en el periodo de 1999 a 2019 da cuenta de un total de 234 eventos de inundaciones en el Estado (12 por año), donde el 62% del total se presentó en la ciudad de Querétaro. En cuanto a la SCSRJ, se tuvo un vacío de información en los cinco años iniciales de ese periodo, por lo cual, de 2006 al 2019 se presentaron un total de 69 eventos de inundaciones: ZFA con dos eventos, ZFM con 15 eventos y ZFB con 52 eventos, además, cabe decir que coinciden con los episodios de lluvia más altos (Figura 5). Referente a los registros de precipitación pluvial, los meses de junio, julio y agosto son los de mayor precipitación, donde la precipitación máxima en 24 h oscila entre 45 mm y 61 mm. Aunque cabe decir que en los primeros 35 minutos es cuando la lluvia presenta la mayor intensidad y suele formar inundaciones repentinas o relámpago. Al respecto, Hernández (2013) señala que las inundaciones con mayores afectaciones en la ciudad se produjeron por ese tipo de inundaciones, como sucedió en los años de 1998, 2001, 2003, 2005, 2007, 2013 y 2017; el último evento ocasionó una persona fallecida en la ZFB.

Figura 5 Fuente: Elaborado con la recopilación hemerográfica, documental y de la CONAGUA (2018).

Con la información anterior, nuevamente las inundaciones recaen entre la ZFM y la ZFB, donde se obtuvo que los registros de la primera se asocian con la ocupación de drenes o puntos de concentración de agua donde se conjuntan drenes de tercer y cuarto orden, además, se relacionan directamente con los registros de precipitación (Figura 6). García y Hernández (2015) notificaron que en la administración municipal del periodo de 2009 a 2012 fueron atendidos algunos tramos del Dren de Santa Rosa Jáuregui y en las cercanías del Bordo Dolores, esa atención tuvo el objetivo de mitigar las inundaciones en la ZFB, pero desde el año 2013 incrementaron los registros. En este aspecto, las soluciones temporales no siempre logran mitigar, mientras que la formación y efectos de las inundaciones puede ser cíclico y acumulativo (Reid, 1993; Walker et al., 2016). Por otro lado, las inundaciones en la ZFB propiciaron importantes afectaciones en el periodo señalado, mucho se debe a la ya mencionada ocupación de sitios susceptibles, en especial, aquellos contiguos o sobre drenes (segundo, tercer y cuarto orden), depresiones y cauces temporales. Además, en la información obtenida resaltó de manera considerable la influencia del mal manejo de las presas reguladoras establecidas en las secciones de transición entre la ZFM y ZFB.

Figura 6 Fuente: Elaboración propia con base en datos hemerográficos, trabajo de campo y el INEGI (2015).

Los sitios de inundaciones con cobertura urbana en las llanuras de inundaciones que se observan en la Figura 7 ocupan los drenes de cuarto orden en la ZFB (también ver la Figura 4, sección transversal LlI (1) y sección transversal LlI (2)) y son por naturaleza inundables. Lo anterior se sustenta por las condiciones de las rocas, suelo, sinuosidad, amplitud, profundidad, vegetación y forma de atrincherado, lo cual clasifica ríos con alta sensibilidad a las perturbaciones, buena potencia de recuperación, alto suministro de sedimentos, alto potencial de erosión en el cauce y alta influencia en el control de vegetación; todo ello con base en la clasificación de ríos de Rosgen (1994). Adicional a lo anterior, la composición de suelo (vertisol pélico) y roca (basaltos vesiculares) (Sección transversal LlI (1)), así como la alteración de la vegetación, permiten la formación de acumulación del agua con precipitaciones intensas y a las cuales los asentamientos susceptibles están expuestos.

Fuente: Elaboración Figura 7. Secciones transversales en los cauces de cuarto orden en las llanuras de inundaciones de la Sección transversal hidrogeomorfológica 1

En la misma Figura 7 (vista de planta), se corrobora que la mayoría de las áreas susceptibles a inundaciones de la ZFM y ZFB están siendo ocupadas, pero esa ocupación debería estar 1.30 metros por encima del suelo en donde actualmente se asientan, sin embargo, a pesar de las limitadas acciones de infraestructura y vigilancia sobre la periferia urbana, esas zonas continuarán siendo prioritarias. Lo anterior podría cambiar al limitar la ocupación y, por ende, también conservar la estructura de la ZFA. También es importante comprender que, debido a la propia condición y actividades que se llevan a cabo en la periferia urbana, la infraestructura y los medios de mitigación deben ser distintos al área urbana central para mantener las funciones de la subcuenca (Gunnell et al., 2019).

A partir de los resultados encontrados se puede señalar que las inundaciones en la SCSRJ son producto de impactos acumulados entre zonas funcionales y no solo de un elemento en específico. Por ejemplo, si bien la lluvia ha sido un elemento clave en la formación de inundaciones, quedó de manifiesto que las alteraciones al lugar (geomorfológica, litológica, edáfica e hidrográfica) son variables determinantes, ya que modifica la estructura sistémica de las zonas funcionales con repercusiones recíprocas entre ellas, a la vez que puede afectar subcuencas vecinas. Esto sustenta lo mencionado por Walker et al. (2016), donde el impacto que sufren las subunidades de una cuenca produce alteraciones estructurales y sistémicas que reducen la efectividad de la conectividad entre zonas funcionales, mientras que Gunnell et al. (2019) y Mavhura (2019), mencionan que la precipitación acompañada de cualquier alteración al lugar incide en el riesgo de formar inundaciones y complejiza los mecanismos de mitigación.

Es importante señalar que la rapidez con la que se ocupan sitios susceptibles es inversamente proporcional a la capacidad del sistema para mantener su funcionalidad como lo mencionan Hernández et al. (2012) y Jha, Bloch y Lamond, (2012). Por esta razón, la ZFA todavía presenta cierta estructura de óptimo desempeño sistémico y la formación de inundaciones es casi nula. Sin embargo, las alteraciones hidrogeológicas e hidrogeomorfológicas en la ZFM se relacionan en las inundaciones de esa zona y en la formación de inundaciones de la ZFB. García y Hernández (2015) mencionan que las acciones para mitigar inundaciones en la ZFB han sido encausar los escurrimientos y brindar limpieza antes del temporal de lluvias, pero valdría la pena revisar la situación de la ZFA y ZFM para realizar acciones con mayores argumentos que fortalezcan la gestión del riesgo. Sin embargo, de continuar los cambios de uso de suelo a la velocidad actual, en el mediano plazo se verá afectada la ZFA, y con ello toda la subcuenca, lo que complicará aún más las medidas de mitigación o solución.