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“AJUSTE PARCIAL AL PLAN DE ORDENACIÓN Y MANEJO DE LA SUBZONA HIDROGRÁFICA DEL RÍO COELLO”

FASE DE DIAGNÓSTICO Morfometría 1

CARACTERIZACIÓN MORFOMÉTRICA DE LA SUBZONA HIDROGRÁFICA DEL RÍO COELLO

“AJUSTE PARCIAL AL PLAN DE ORDENACIÓN Y MANEJO DE LA SUBZONA HIDROGRÁFICA DEL RIO COELLO”


CONTENIDO

CARACTERIZACIÓN MORFOMÉTRICA ............................................................... 5 1. METODOLOGÍA .................................................................................................. 6 2. FACTORES GEOMÉTRICOS DE LAS UNIDADES HIDROGRÁFICAS ............ 8 2.1 ÁREA Y PERÍMETRO DE LA CUENCA .......................................................... 8 2.2 LONGITUD MÁXIMA Y ANCHO DE LA CUENCA ........................................... 9 3. INDICES MORFOMÉTRICOS RELACIONADOS CON LA FORMA DE LA CUENCA ............................................................................................................... 10 3.1 FACTOR DE FORMA (KF) ............................................................................. 10 3.2 ÍNDICE DE COMPACIDAD O DE GRAVELIUS ............................................. 12 3.3 ÍNDICE DE ALARGAMIENTO ........................................................................ 11 3.4 ÍNDICE DE ASIMETRÍA ................................................................................. 12 3.5 TIEMPO DE CONCENTRACIÓN ................................................................... 14 4. INDICES MORFOMÉTRICOS RELACIONADOS CON EL RELIEVE DE LA CUENCA ............................................................................................................... 17 4.1 PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA ........................................................... 17 4.2 ELEVACIÓN MEDIA ...................................................................................... 18 4.3 CURVA HIPSOMÉTRICA .............................................................................. 19 5 CARACTERIZACIÓN DE LOS CAUCES PRINCIPALES .................................. 32 5.1 LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL ........................................................... 32 5.2 PERFIL LONGITUDINAL DEL CAUCE PRINCIPAL ...................................... 32 5.3 PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL ......................................................... 39 BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................... 41



LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Clasificación de las unidades hidrográficas de acuerdo al área ........................... 8 Tabla 2. Área y perímetro de las unidades de análisis de la Subzona Hidrográfica del río Coello ................................................................................................................................ 9 Tabla 3. Longitud máxima para las unidades de análisis del río Coello ............................. 9 Tabla 4. Formas de la cuenca según el valor de Kf ......................................................... 10 Tabla 5. Factor de forma para las unidades de análisis del río Coello ............................. 11 Tabla 8. Índice de alargamiento ...................................................................................... 12 Tabla 9. Índice de alargamiento para las unidades de análisis del río Coello .................. 12 Tabla 6. Relación entre el índice de Gravelius y la torrencialidad de la cuenca ............... 13 Tabla 7. Coeficiente de compacidad para las unidades de análisis del río Coello ........... 13 Tabla 10. Índice de asimetría para las unidades de análisis del río Coello ...................... 14 Tabla 11. Tiempos de concentración para las unidades de análisis del río Coello ........... 16 Tabla 12. Pendiente media y máxima de las unidades de análisis del río Coello ............ 18 Tabla 13. Elevación media de las unidades de análisis del río Coello ............................. 18 Tabla 14. Cálculo de los parámetros de la curva hipsométrica para la cuenca completa del río Coello ......................................................................................................................... 20 Tabla 15. Cálculo de los parámetros de la curva hipsométrica del río Bermellón ............ 21 Tabla 16. Cálculo de los parámetros de la curva hipsométrica del río Toche .................. 22 Tabla 17. Cálculo de los parámetros de la curva hipsométrica del río Combeima ........... 23 Tabla 18. Cálculo de los parámetros de la curva hipsométrica del río Cocora ................. 25 Tabla 19. Cálculo de los parámetros de la curva hipsométrica del tramo del río Coello... 27 Tabla 20. Cálculo de los parámetros de la curva hipsométrica de la quebrada Gallego .. 28 Tabla 21. Cálculo de los parámetros de la curva hipsométrica de la quebrada Gualanday ........................................................................................................................................ 29 Tabla 22. Cálculo de los parámetros de la curva hipsométrica de la quebrada Chaguala 30 Tabla 23. Longitud de las unidades de análisis del río Coello ......................................... 32 Tabla 24. Índices morfométricos relacionados con el relieve de la cuenca ...................... 39



LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Unidades de análisis que conforman la subzona hidrográfica del río Coello. ...................................................................................................................... 7 Figura 2. Variación de la curva Hipsométrica ........................................................ 19 Figura 3. Curva hipsométrica para la cuenca completa del río Coello. ................. 20 Figura 4. Curva hipsométrica del río Bermellón. ................................................... 22 Figura 5. Curva hipsométrica del río Toche. ......................................................... 23 Figura 6. Curva hipsométrica del río Combeima. .................................................. 25 Figura 7. Curva hipsométrica del río Cocora. ........................................................ 26 Figura 8. Curva hipsométrica del tramo del río Coello. ......................................... 28 Figura 9. Curva hipsométrica de la quebrada Gallego. ......................................... 29 Figura 10. Curva hipsométrica de la quebrada Gualanday. .................................. 30 Figura 11. Curva hipsométrica de la quebrada Chaguala. .................................... 31 Figura 12. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca del río Coello. ....... 33 Figura 13. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca del río Bermellón. . 34 Figura 14. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca del río Anaime. ..... 34 Figura 15. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca del río Cocora ...... 35 Figura 16. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca del tramo río Coello. ............................................................................................................................... 35 Figura 17. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca del quebrado Gallego. ............................................................................................................................... 36 Figura 18. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca de la quebrada la Montaña. ................................................................................................................ 36 Figura 19. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca de la quebrada Gualanday. ............................................................................................................ 37 Figura 20. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca de la quebrada Chaguala. .............................................................................................................. 37 Figura 21. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca del río Combeima. 38 Figura 22. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca del río Toche. ....... 38 Figura 23. Relación de perfiles de cauce típicos y sus hidrógrafas....................... 39



CARACTERIZACIÓN MORFOMÉTRICA

El análisis morfométrico permite interpretar y predecir los comportamientos hidrológicos y de torrencialidad de una cuenca hidrográfica; este análisis es realizado mediante la obtención de índices morfométricos, a partir de la forma de la cuenca, de la red de drenaje y del relieve. La caracterización morfométrica de una cuenca es determinante para un análisis de disponibilidad y/o demanda hídrica, ya que los resultados constituyen un elemento fundamental en la definición de zonas con comportamientos similares a lo largo de la misma; la mayoría de los parámetros morfométricos representan índices adimensionales que permiten comparar las diferentes características de una cuenca, en especial cuando no se cuenta con suficiente información primaria, para establecer cálculos directos de las variables que intervienen.

Los aspectos básicos que se abordaron para realizar la caracterización morfométrica de la subzona hidrográfica del río Coello, incluyen la descripción de la misma considerando datos relativos a su tamaño, perímetro y ancho, así como a los aspectos generales de la longitud, perfil y pendiente de los cauces principales. Finalmente, se consideraron otros parámetros del relieve y de la forma, como el índice o coeficiente de Gravelius y la curva hipsométrica.



1. METODOLOGÍA

Las características físicas de una Subzona Hidrográfica tienen una relación estrecha con el comportamiento de los caudales que transitan en ella; es por esto que en el procedimiento metodológico empleado se utilizó toda la información disponible de manera cartográfica relacionada con las pendientes de la Subzona Hidrográfica del río Coello; al mismo tiempo, la red de drenaje se analizó con información proveniente de la cartografía base, las curvas de nivel y la información tipo Raster proveniente del modelo digital de terreno de 30 m x 30 m; lo anterior permitió, mediante el sistema de información geográfico ArcGIS 10.3, encontrar las relaciones que se presentaran a lo largo del documento de las ocho (8) unidades hidrológicas que conforman la Subzona Hidrográfica del río Coello.

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Figura 1. Unidades de análisis que conforman la subzona hidrográfica del río Coello

Fuente: Universidad de Ibagué y Corporación Autónoma Regional del Tolima. 2017.



2. FACTORES GEOMÉTRICOS DE LAS UNIDADES HIDROGRÁFICAS

Los factores asociados a la forma de la cuenca, intervienen de manera importante en las características del hidrograma de descarga de una determinada corriente, particularmente en los eventos de caudales y avenidas máximas, ya que las cuencas de igual área, pero de diferente forma, generan hidrogramas diferentes.

El escurrimiento superficial está condicionado por la forma de la cuenca, es por ello que para las cuencas de igual superficie y formas diferentes se espera un comportamiento hidrológico también diferente. Debido a la importancia del cauce del río Coello, la Subzona Hidrográfica fue dividida en ocho (8) unidades de análisis correspondientes a las unidades hidrológicas, de modo que al realizar tales divisiones se asegura que los índices calculados posteriormente sean lo más detallados posibles para las mismas. A continuación, se presentan los parámetros de mayor relevancia para la determinación de los factores de forma y/o geométricos de la cuenca en consideración.

2.1 ÁREA Y PERÍMETRO DE LA CUENCA

El área de la Subzona Hidrográfica tiene gran importancia en lo que a la construcción de la magnitud del caudal se refiere; se define como la proyección horizontal delimitada por la línea divisoria o parteaguas, siendo ésta la que define el límite de la cuenca uniendo los puntos topográficos de mayor elevación; por otra parte, la longitud de la línea divisoria representa el perímetro de la cuenca estudiada. De acuerdo con Campos (1998), según su tamaño, las cuencas pueden clasificarse en el siguiente rango que se presenta en la Tabla 1. Tabla 1. Clasificación de las unidades hidrográficas de acuerdo al área

ÁREA (km2) CLASIFICACIÓN

< 25 Muy pequeña

25 - 250 Pequeña

250 - 500 Intermedia pequeña

500 - 2500 Intermedia grande

2500 - 5000 Grande

> 5000 Muy grande

Fuente: Campos (1998).

De acuerdo con la información cartográfica, el área total de la Subzona Hidrográfica del río Coello tiene un perímetro de 289,11 km y un área correspondiente a 1.817,709 km2, estando dentro del rango de 500 a 2500 km2, lo cual indica que está clasificada como intermedia - grande. De igual manera, a continuación, se presenta



el área y el perímetro para cada una de las unidades de análisis de la zona en estudio. Tabla 2. Área y perímetro de las unidades de análisis de la Subzona Hidrográfica del río Coello

UNIDAD DE ANALISIS AREA (Ha) AREA (km²) PERIMETRO (km)

Río Combeima 27.297,764 272,978 118,22

Río Toche 23.659,687 236,597 84,88

Río Bermellón 42.039,326 420,393 96,74

Río Cocora 16.202,069 162,021 73,30

Quebrada Gallego 5.945,688 59,457 38,85

Quebrada Gualanday 8.605,139 86,051 48,37

Quebrada Chaguala 8.728,557 87,286 54,33

Tramo Río Coello 49.292,701 492,927 266,57

Subzona Hidrográfica Río Coello 181.770,931 1.817,709 289,117

Fuente: Gestión Integral del Recurso Hídrico, GIRH – CORTOLIMA, 2019.

2.2 LONGITUD MÁXIMA Y ANCHO DE LA CUENCA

La longitud máxima o axial de la cuenca se mide mediante una línea en forma aproximadamente paralela al cauce principal, desde la desembocadura hasta el punto más alto en los límites de la cuenca. Para el caso presente, en las unidades de análisis cuya superficie descarga directamente sobre el río principal de la cuenca, la longitud máxima se toma como la distancia desde el sitio de desembocadura, aproximadamente paralela al cauce visualmente más extenso, hasta el punto más alto del límite de la unidad analizada. El ancho promedio de la cuenca se define como la relación existente entre el área de la cuenca y su longitud máxima; para el caso de la Subzona Hidrográfica del río Coello su valor corresponde a 25,04 km, con una longitud máxima de 72,58 km. A continuacion, se presentan los valores obtenidos para la longitud máxima el ancho maximo medido y el ancho promedio para cada una de las unidades de analisis.

Tabla 3. Longitud máxima para las unidades de análisis del río Coello

UNIDAD DE ANÁLISIS LONGITUD

MÁXIMA (km)

ANCHO MEDIO (km)

ANCHO MÁXIMO (km)

Río Combeima 44,29 6,16 13,8

Río Toche 21,69 10,91 15,6

Río Bermellón 30,55 13,76 28,7

Río Cocora 30,08 5,39 8,7

Quebrada Gallego 12,48 4,76 7

Quebrada Gualanday 17,01 5,06 6,6

Quebrada Chaguala 12,23 7,14 7,7

Tramo Río Coello 65,36 7,54 13,9

Subzona Hidrográfica Río Coello 72,58 25,04 54,89




3. INDICES MORFOMETRICOS RELACIONADOS CON LA FORMA DE LA CUENCA

Los factores geológicos, son los encargados principalmente de moldear la fisiografía de una región y particularmente la forma que tienen las cuencas hidrográficas (Londoño, 2001). Asimismo, la forma de la cuenca afecta los hidrogramas de escorrentía y las tasas de flujo máximo. Para una misma superficie, con características físicas y bióticas similares y para un mismo aguacero, el hidrograma en la salida de la cuenca amplia y bien ramificada, o sea semejante a un circulo, será muy diferente a la de una cuenca estrecha y alargada, presentando la cuenca circular un riesgo de avenida e inundación en el cauce principal, debido a que todos los puntos de la cuenca son equidistantes del canal principal.

3.1 FACTOR DE FORMA (Kf)

Es la relación que existe entre el área de la cuenca (A) y el cuadrado del máximo recorrido (L). Esta última se mide cuando se sigue el curso de agua más largo desde la desembocadura hasta la cabecera más distante de la unidad hidrográfica.

Kf =A

L2

Donde:

Kf: Factor de Forma, adimensional L: Longitud máxima de la cuenca, Km A: Área de la cuenca, Km2

Una cuenca con un factor de forma bajo esta menos sujeta a crecientes que otra del mismo tamaño, pero con mayor factor de forma; así mismo, si la cuenca fuera perfectamente cuadrada, el factor de forma tendría un valor igual a la unidad. También el factor de forma puede tomar valores inferiores a 1 cuando se trate de cuencas alargadas de acuerdo a la siguiente ecuación:

Kf << 1 = Forma alargada

Los valores del factor de forma y la clasificación del mismo se presentan a continuación en la Tabla 4. Tabla 4. Formas de la cuenca según el valor de Kf

Kf CLASIFICACIÓN

< 0,22 Muy alargada

0,22 – 0,30 Alargada



Kf CLASIFICACIÓN

0,30 – 0,37 Ligeramente alargada

0,37 – 0,45 Ni alargada ni ensanchada

0,45 – 0,60 Ensanchada ligeramente

0,60 – 0,80 Ensanchada

0,80 – 1,20 Muy ensanchada

> 1,20 Rodeando el desagüe


El factor de forma correspondiente a la Subzona Hidrográfica del río Coello, es de 0,34, lo que la define ligeramente alargada; a continuación, en la Tabla 5. se presenta el cálculo para cada unidad de análisis.

Tabla 5. Factor de forma para las unidades de análisis del río Coello

UNIDAD DE ANALISIS COEFICIENTE DE

FORMA (Kf)

Río Combeima 0,139

Río Toche 0,503

Río Bermellón 0,450

Río Cocora 0,179

Quebrada Gallego 0,382

Quebrada Gualanday 0,297

Quebrada Chaguala 0,584

Tramo Río Coello 0,115

Subzona Hidrográfica Río Coello 0,345


3.3 ÍNDICE DE ALARGAMIENTO

El índice de alargamiento se obtiene por medio de la evaluación de la relación existente entre la mayor longitud de la cuenca, contra el mayor ancho de la misma. Con éste índice, los valores mayores a uno indican cuencas alargadas, lo cual se sustenta a través de la siguiente relación matemática:

L𝑎 =L𝑚𝑎𝑥

A𝑚𝑎𝑥

Dónde: LMax: Longitud máxima de la cuenca, km AMax: Ancho máximo de la cuenca, km

Según Monsalve (2001), la relación del índice de alargamiento permite generar la siguiente clasificación, presentada en la Tabla 8.



Tabla 6. Índice de alargamiento

CLASES DE VALORES DE ALARGAMIENTO

RANGOS CLASES DE ALARGAMIENTO

0,0 – 1,4 Poco alargada

1,5 – 2,8 Moderadamente alargada

2,9 – 4,2 Muy alargada

Fuente: Monsalve. 2001.

El índice de alargamiento para la Subzona Hidrográfica del río Coello tiene un valor de 1,32, lo cual caracteriza y define como una cuenca poco alargada. En la Tabla 9 se presenta el índice de alargamiento para las unidades de análisis del río Coello. Tabla 7. Índice de alargamiento para las unidades de análisis del río Coello

UNIDAD DE ANALISIS ÍNDICE DE

ALARGAMIENTO (La)

Río Combeima 3,209

Río Toche 1,309


Río Cocora 3,457







3.2 ÍNDICE DE COMPACIDAD O DE GRAVELIUS Este coeficiente es la relación entre el perímetro de la cuenca y el perímetro de un círculo equivalente; se define como la razón entre el perímetro de la cuenca (que corresponde con la misma longitud de la divisoria que la encierra) y el perímetro de la circunferencia. Este coeficiente adimensional, es independiente del área estudiada, tiene por definición un valor igual a 1 para cuencas imaginarias de forma exactamente circular. Nunca los valores del coeficiente de compacidad serán inferiores a uno.

Los valores más cercanos a uno indican una cuenca semejante a una circunferencia; por el contrario, entre más alejados estén de la unidad, corresponderán a cuencas alargadas. El cálculo del coeficiente de compacidad se determina por medio de la siguiente expresión:

Kc = 0.28 P

√A



Dónde:

Kc: Índice de Compacidad, adimensional P: Perímetro de la cuenca, en km A: Área de drenaje de la cuenca, en Km2.

En la Tabla 6 se presentan las categorías para la clasificación de las cuencas de acuerdo al coeficiente de compacidad obtenido; Gavilán s.f., determinó una relación entre el índice de Gravelius y su potencialidad a eventos torrenciales, presentada a continuación.

Tabla 8. Relación entre el índice de Gravelius y la torrencialidad de la cuenca

VALORES DE Kc FORMA CARACTERÍSTICAS

1,00 – 1,25 Redonda a oval redonda Cuenca torrencial peligrosa

1,25 – 1,50 De oval redonda a oval

oblonga Presenta peligros torrenciales, pero no iguales a la anterior

1,50 – 1,75 De oval oblonga a

rectangular oblonga Menor riesgo a avenidas

torrenciales

Fuente: Gávilan, G. s.f.

Para la Subzona Hidrográfica del río Coello, el coeficiente de compacidad tiene un valor de 1,90, lo que indica que la cuenca tiene una forma oval redonda a oval oblonga, que se caracteriza por presentar peligros torrenciales. En la Tabla 7, se presenta el valor del índice de compacidad obtenido para cada unidad de análisis. Tabla 9. Coeficiente de compacidad para las unidades de análisis del río Coello

UNIDAD DE ANALISIS ÍNDICE DE COMPACIDAD

(Kc)

Río Combeima 2,004

Río Toche 1,545


Río Cocora 1,612







3.4 ÍNDICE DE ASIMETRÍA

El índice de asimetría evalúa la homogeneidad en la distribución de la red de drenaje, relacionando las áreas de las vertientes, mayor (Amay) y menor (Amen), a lado y lado del cauce principal; la siguiente ecuación define el índice de asimetría:



I𝑎𝑠 =A𝑚𝑎𝑦

A𝑚𝑒𝑛

Donde: Ias: Índice de asimetría, adimensional Amay: Área de la vertiente mayor, km2 Amen: Área de la vertiente menor, km2

Cuando el índice es mucho mayor a 1, significa que la cuenca esta recargada hacia alguna de las vertientes, y cuando es cercano a 1 la cuenca es simétrica. A continuación, se presenta el valor obtenido del índice de asimetría para las diferentes unidades hidrográficas estudiadas. Tabla 10. Índice de asimetría para las unidades de análisis del río Coello

UNIDAD DE ANALISIS ÁREA

VERTIENTE MAYOR (km2)

ÁREA VERTIENTE

MENOR (km2)

ÍNDICE ASIMETRICO

(Ias)

Río Combeima 141,06 131,92 1,07

Río Toche 166,90 69,70 2,39

Río Bermellón 249,82 170,57 1,46

Río Cocora 103,29 58,73 1,76

Quebrada Gallego 32,69 26,77 1,22

Quebrada Gualanday 54,92 31,14 1,76

Quebrada Chaguala 61,44 25,84 2,38

Tramo Río Coello 275,21 217,72 1,26

Subzona Hidrográfica Río Coello 969,21 848,50 1,1423


3.5 TIEMPOS DE CONCENTRACIÓN

Es considerado como el tiempo de viaje de una gota de agua de lluvia que escurre superficialmente desde el lugar más lejano de la cuenca hasta el punto de salida; para su cálculo se pueden emplear diferentes fórmulas que se relacionan con otros parámetros propios de la cuenca. Para la estimación del tiempo de concentración se recomienda emplear varias ecuaciones empíricas disponibles en la literatura.

Ecuación De Kirpich (Kirpich, 1940) Donde:

Tc: Tiempo de concentración, en minutos (min). L: Longitud del cauce principal, en kilómetros (km).

Tc =0,01947 ∗ L0.77

S0.385)



S: Diferencia entre las dos elevaciones extremas de la cuenca, dividida por la longitud del cauce principal de la cuenca (m/m).

Ecuación de Kirpich Californiana (U. S. Bureau of Reclamation, 1973)

Tc = ⌊0,870 ∗ L3

H⌋

0,385

Donde:

Tc: Tiempo de concentración, en horas (h). L: Longitud del cauce principal, en kilómetros (km). H: Diferencia entre las dos altitudes o elevaciones extremas del cauce principal de la cuenca, en metros (m).

Ecuación De Guaire

T = 0,355A0,595

𝑆0,298

Donde:

Tc: Tiempo de concentración, en horas (h). A: Área de la cuenca, en kilómetros cuadrados (km2). L: Longitud del cauce principal, en kilómetros (km). S: Diferencia entre las dos elevaciones extremas del cauce, dividido por la longitud del cauce principal de la cuenca L (Km), en (m/Km).

Ecuación de Bureau of Reclamation (u.S. Bureau of Reclamation, 1973)

Tc = 0,066(𝐿

√𝑆)0,77

Donde: Tc: Tiempo de concentración, en horas (h). L: Longitud del cauce principal, en kilómetros (km). S: Pendiente media del cauce (m/m). A continuación, en la Tabla 11 se presentan los tiempos de concentración calculados para cada unidad de análisis.



Tabla 11. Tiempos de concentración para las unidades de análisis del río Coello

UNIDAD DE ANÁLISIS

NOMBRE DEL CAUCE

KIRPICH (KIRPICH 1940)

KIRPICH CALIFORNIANA

(1973) GUARIE BUREAU PROMEDIO

Tc (Horas) Tc (Horas) Tc (Horas) Tc (Horas) Tc (Horas)

Tramo Río Coello

Tramo Río Coello

11,092 11,105 6,146 11,050 9,85

Q. Chaguala Q. Chaguala 4,016 4,020 2,006 4,000 3,51

Río Bermellón Río Bermellón 2,646 2,649 2,078 2,636 2,50

Río Anaime 3,082 3,086 3,028 3,070 3,07

Río Cocora Río Cocora 2,983 2,987 2,103 2,972 2,76

Q. Gallego Q. Gallego 1,317 1,318 1,026 1,312 1,24

Q. la Montaña 1,097 1,098 0,542 1,093 0,96

Q. Gualanday Q. Gualanday 4,294 4,299 2,246 4,277 3,78

Río Combeima Río Combeima 4,511 4,516 2,881 4,493 4,10

Río Toche Río Toche 2,175 2,177 2,498 2,167 2,25

Subzona Hidrográfica Río Coello

10,654 10,666 11,270 10,613 10,80


Los tiempos de concentración son muy variados y dependen del área de drenaje, pendiente y longitud del drenaje que es quien se encarga de descargar el agua; como se puede observar en la Tabla 11 el promedio de los tiempos de concentración indica que la Subzona Hidrográfica del río Coello tiene un valor de 10,80 horas, lo que indica un desplazamiento lento a lo largo de ella.



4. INDICES MORFOMETRICOS RELACIONADOS CON EL RELIEVE DE LA CUENCA

El análisis altitudinal es una herramienta para identificar ciertos parámetros relacionados con la distribución de las alturas de la cuenca, los cuales ayudan a identificar como es el comportamiento de los caudales y determinar mediante curvas y figuras geométricas, el cubrimiento en superficie de los diferentes rangos altitudinales. 4.1 PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA

Para el cálculo de la pendiente media se utilizó la herramienta “Estadísticas Zonales Como Tabla” del software ArcGIS 10.3, sobre los raster de pendientes en grados y porcentajes obtenidos en por IDM de 30 m x 30 m; la herramienta “Estadísticas Zonales” selecciona el número de pixeles que contiene la entidad geométrica a la cual efectúa los siguientes tipos de estadísticas:

Tipo de estadísticas calculadas son las siguientes:

MEAN — Calcula la media de todas las celdas en el raster de valores que pertenecen a la misma zona que la celda de salida.

MAXIMUM — Determina el valor más grande de todas las celdas en el raster de valores que pertenecen a la misma zona que la celda de salida.

MINIMUM — Determina el valor más pequeño de todas las celdas en el raster de valores que pertenecen a la misma zona que la celda de salida.

STD — Calcula la desviación estándar de todas las celdas en el raster de valores que pertenecen a la misma zona que la celda de salida.

En este caso se aplica “Mean”, la cual selecciona y analiza los pixeles del raster en tipo decimal o crudo (Raw) en porcentaje, para cada unidad geográfica (cuencas, subcuenta), calculando el promedio estadístico, brindando la pendiente media. De esta manera se obtiene la pendiente media en porcentaje para cada cuenca de la zona en estudio. En la Tabla 12 se presenta la pendiente media de cada una de las unidades de analisis de la Subzona Hidrográfica en estudio.



Tabla 12. Pendiente media y máxima de las unidades de análisis del río Coello

UNIDAD DE ANÁLISIS

PENDIENTE DE LA CUENCA

GRADOS ° PORCENTAJE

PENDIENTE MÁXIMA

PENDIENTE MEDIA

PENDIENTE MÁXIMA

PENDIENTE MEDIA

Unidad de Análisis Río Combeima 83,03 26,25 818,427 53,061

Unidad de Análisis Río Toche 79,53 25,42 541,118 50,380

Unidad de Análisis Río Bermellón 74,23 23,64 354,195 45,491

Unidad de Análisis Río Cocora 74,07 23,96 350,464 45,683

Unidad de Análisis Q. Gallego 54,05 17,69 137,893 33,066

Unidad de Análisis Q. Gualanday 75,05 7,07 374,479 13,203

Unidad de Análisis Q. Chaguala 71,16 15,78 293,136 29,636

Unidad de Análisis Río Coello 77,63 19,52 455,775 37,898


4.2 ELEVACIÓN MEDIA

Es la variación altitudinal de la cuenca hidrográfica que incide directamente sobre el clima y por tanto sobre el régimen hidrológico, además de brindar una base para caracterizar zonas climatológicas y ecológicas características dentro de la misma cuenca. A continuación, se presenta la fórmula utilizada para calcular la elevación media de las unidades de análisis que conforman la cuenca del río Coello.

Elevación Media =∑ 𝑆𝑖 ∗ 𝐻𝑖

A

Donde: A: Área de la cuenca, en kilómetros cuadrados (km2). Si: Área parcial de las curvas de nivel, en kilómetros cuadrados (km2). Hi: Altura media de cada área parcial, en metros (m).

Tabla 13. Elevación media de las unidades de análisis del río Coello

UNIDAD DE ANALISIS ELEVACIÓN MEDIA

(m)

Río Combeima 2405,35

Río Toche 3150,18


Río Cocora 2510,13







UNIDAD DE ANALISIS ELEVACIÓN MEDIA

(m)


2119,72


4.3 CURVA HIPSOMÉTRICA

Corresponde a la representación gráfica de la variación del área drenada con la altura de la superficie de la cuenca e indica el porcentaje de área de la cuenca o bien la superficie de la cuenca que existe por encima de cierta cota determinada, como se observa a continuación: Figura 2. Variación de la curva Hipsométrica

Fuente: Morfología de las Cuencas Hidrográficas, Universidad Politécnica de Valencia.

La Curva A, se dice que corresponde a una cuenca con gran potencial erosivo y geológicamente joven, cuenca de meseta (fase de juventud), la Curva B representa a una cuenca que se encuentra en etapa de equilibrio, cuenca geológicamente madura (fase de madurez), por lo general son cuencas de pie de montaña, mientras que la Curva C, es la representación de una cuenca erosionada o sedimentaria (fase de vejez), que por lo general se localizan en los valles.

En la Tabla 14 se presentan los cálculos de elaboración de la curva hipsométrica de la Subzona Hidrográfica del río Coello. Posteriormente en la Figura 3 se presenta la grafica de la curva hipsometrica que corresponde a la Subzona Hidrográfica del río Coello.



Tabla 14. Cálculo de los parámetros de la curva hipsométrica para la cuenca completa del río Coello

No. COTA

MÍNIMA COTA

MÁXIMA

ÁREA PARCIAL

(km2)

ALTITUD MEDIA (km2)

ÁREAS SOBRE

LAS ALTITUDES

PORCENTAJE TOTAL

PORCENTAJE TOTAL

SOBRE LA ALTITUD

1 0 500 116,04 250 1701,67 6,384 93,62

2 500 1000 283,76 750 1417,91 15,611 78,01

3 1000 1500 165,40 1250 1252,51 9,100 68,91

4 1500 2000 200,26 1750 1052,25 11,017 57,89

5 2000 2500 285,72 2250 766,53 15,719 42,17

6 2500 3000 334,36 2750 432,17 18,395 23,78

7 3000 3500 286,40 3250 145,76 15,756 8,02

8 3500 4000 121,91 3750 23,86 6,707 1,31

9 4000 4500 19,86 4250 3,99 1,093 0,22

10 4500 5000 3,44 4750 0,56 0,189 0,03

11 5000 5500 0,55 5250 0,00 0,030 0,0000380


Figura 3. Curva hipsométrica para la cuenca completa del río Coello


100

1100

2100

3100

4100

5100

6100

0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00

Alt

ura

(m

.s.n

.m.)

Porcentaje Sobre el Nivel Inferior

Curva Hipsométrica Río Coello Completo



Tabla 15. Cálculo de los parámetros de la curva hipsométrica del río Bermellón

No. COTA

MÍNIMA COTA

MÁXIMA

ÁREA PARCIAL (km2)

ALTITUD MEDIA

(km2)

ÁREAS SOBRE

LAS ALTITUDES

PORCENTAJE TOTAL

PORCENTAJE TOTAL

SOBRE LA ALTITUD

1 1300 1400 0,028 1350 420,36 0,007 99,99

2 1400 1500 0,604 1450 419,76 0,144 99,85

3 1500 1600 1,772 1550 417,99 0,422 99,43

4 1600 1700 3,419 1650 414,57 0,813 98,61

5 1700 1800 6,245 1750 408,32 1,485 97,13

6 1800 1900 9,907 1850 398,42 2,357 94,77

7 1900 2000 12,208 1950 386,21 2,904 91,87

8 2000 2100 15,250 2050 370,96 3,628 88,24

9 2100 2200 17,352 2150 353,61 4,128 84,11

10 2200 2300 18,439 2250 335,17 4,386 79,73

11 2300 2400 21,008 2350 314,16 4,997 74,73

12 2400 2500 22,744 2450 291,41 5,410 69,32

13 2500 2600 23,770 2550 267,65 5,654 63,67

14 2600 2700 25,107 2650 242,54 5,972 57,69

15 2700 2800 25,954 2750 216,58 6,174 51,52

16 2800 2900 24,413 2850 192,17 5,807 45,71

17 2900 3000 24,231 2950 167,94 5,764 39,95

18 3000 3100 25,219 3050 142,72 5,999 33,95

19 3100 3200 26,161 3150 116,56 6,223 27,73

20 3200 3300 24,123 3250 92,44 5,738 21,99

21 3300 3400 22,173 3350 70,26 5,274 16,71

22 3400 3500 20,052 3450 50,21 4,770 11,94

23 3500 3600 24,826 3550 25,39 5,905 6,04

24 3600 3700 19,847 3650 5,54 4,721 1,32

25 3700 3800 5,176 3750 0,36 1,231 0,09

26 3800 3900 0,367 3850 0 0,087 0,00001




Figura 4. Curva hipsométrica del río Bermellón


Tabla 16. Cálculo de los parámetros de la curva hipsométrica del río Toche

No. COTA

MÍNIMA COTA

MÁXIMA

ÁREA PARCIAL

(km2)

ALTITUD MEDIA (km2)

ÁREAS SOBRE

LAS ALTITUDES

PORCEN-TAJE

TOTAL

PORCENTA-JE TOTAL SOBRE LA ALTITUD

1 1900 2000 0,737 1950 235,86 0,312 99,69

2 2000 2100 2,478 2050 233,38 1,048 98,64

3 2100 2200 3,364 2150 230,02 1,422 97,22

4 2200 2300 4,110 2250 225,91 1,737 95,48

5 2300 2400 5,651 2350 220,26 2,389 93,09

6 2400 2500 6,694 2450 213,56 2,829 90,26

7 2500 2600 8,672 2550 204,89 3,665 86,60

8 2600 2700 11,423 2650 193,47 4,828 81,77

9 2700 2800 14,007 2750 179,46 5,920 75,85

10 2800 2900 16,228 2850 163,23 6,859 68,99

11 2900 3000 17,802 2950 145,43 7,524 61,47

12 3000 3100 19,423 3050 126,01 8,209 53,26

13 3100 3200 19,470 3150 106,54 8,229 45,03

14 3200 3300 17,357 3250 89,18 7,336 37,69

15 3300 3400 15,853 3350 73,33 6,700 30,99

16 3400 3500 13,731 3450 59,59 5,804 25,19

17 3500 3600 12,902 3550 46,69 5,453 19,74

18 3600 3700 11,030 3650 35,66 4,662 15,07

19 3700 3800 9,577 3750 26,09 4,048 11,03

1300

1800

2300

2800

3300

3800

4300

0 20 40 60 80 100

Alt

ura

(m

.s.n

.m.)


Curva Hipsométrica Río Bermellón



No. COTA

MÍNIMA COTA

MÁXIMA

ÁREA PARCIAL

(km2)

ALTITUD MEDIA (km2)

ÁREAS SOBRE

LAS ALTITUDES

PORCEN-TAJE

TOTAL


20 3800 3900 7,323 3850 18,76 3,095 7,93

21 3900 4000 6,340 3950 12,42 2,680 5,25

22 4000 4100 5,406 4050 7,02 2,285 2,97

23 4100 4200 3,442 4150 3,57 1,455 1,51

24 4200 4300 1,704 4250 1,87 0,720 0,79

25 4300 4400 0,889 4350 0,98 0,376 0,41

26 4400 4500 0,508 4450 0,47 0,215 0,20

27 4500 4600 0,261 4550 0,21 0,110 0,09

28 4600 4700 0,124 4650 0,09 0,053 0,04

29 4700 4800 0,069 4750 0,02 0,029 0,01

30 4800 4900 0,015 4850 0,00411 0,006 0,0017

31 4900 5000 0,004 4950 0,000129 0,002 0,0001


Figura 5. Curva hipsométrica del río Toche


Tabla 17. Cálculo de los parámetros de la curva hipsométrica del río Combeima

No. COTA

MÍNIMA COTA

MÁXIMA

ÁREA PARCIAL

(km2)

ALTITUD MEDIA (km2)

ÁREAS SOBRE

LAS ALTITUDES

PORCEN-TAJE

TOTAL


1 600 700 0,212 650 272,76 0,078 99,92

1900

2400

2900

3400

3900

4400

4900

5400

0 20 40 60 80 100

Alt

ura

(m

.s.n

.m.)


Curva Hipsométrica Río Toche



No. COTA

MÍNIMA COTA

MÁXIMA

ÁREA PARCIAL

(km2)

ALTITUD MEDIA (km2)

ÁREAS SOBRE

LAS ALTITUDES

PORCEN-TAJE

TOTAL


2 700 800 1,308 750 271,45 0,479 99,44

3 800 900 2,777 850 268,67 1,017 98,43

4 900 1000 4,717 950 263,96 1,728 96,70

5 1000 1100 4,715 1050 259,24 1,727 94,97

6 1100 1200 9,106 1150 250,14 3,336 91,63

7 1200 1300 10,512 1250 239,62 3,851 87,78

8 1300 1400 8,688 1350 230,94 3,183 84,60

9 1400 1500 8,442 1450 222,49 3,093 81,51

10 1500 1600 8,966 1550 213,53 3,285 78,22

11 1600 1700 9,662 1650 203,87 3,540 74,68

12 1700 1800 10,436 1750 193,43 3,823 70,86

13 1800 1900 10,312 1850 183,12 3,778 67,08

14 1900 2000 10,165 1950 172,95 3,724 63,36

15 2000 2100 10,746 2050 162,21 3,937 59,42

16 2100 2200 9,819 2150 152,39 3,597 55,83

17 2200 2300 9,875 2250 142,51 3,618 52,21

18 2300 2400 9,904 2350 132,61 3,628 48,58

19 2400 2500 10,295 2450 122,31 3,772 44,81

20 2500 2600 10,265 2550 112,05 3,761 41,05

21 2600 2700 9,575 2650 102,47 3,508 37,54

22 2700 2800 9,619 2750 92,86 3,524 34,02

23 2800 2900 9,715 2850 83,14 3,559 30,46

24 2900 3000 9,664 2950 73,48 3,540 26,92

25 3000 3100 9,095 3050 64,38 3,332 23,59

26 3100 3200 8,402 3150 55,98 3,078 20,51

27 3200 3300 7,752 3250 48,23 2,840 17,67

28 3300 3400 6,628 3350 41,60 2,428 15,24

29 3400 3500 7,578 3450 34,02 2,776 12,46

30 3500 3600 8,485 3550 25,54 3,108 9,36

31 3600 3700 5,658 3650 19,88 2,073 7,28

32 3700 3800 3,191 3750 16,69 1,169 6,11

33 3800 3900 2,497 3850 14,19 0,915 5,20

34 3900 4000 2,768 3950 11,42 1,014 4,18

35 4000 4100 2,394 4050 9,03 0,877 3,31

36 4100 4200 1,939 4150 7,09 0,710 2,60

37 4200 4300 1,647 4250 5,44 0,603 1,99

38 4300 4400 1,091 4350 4,35 0,400 1,59

39 4400 4500 0,837 4450 3,51 0,307 1,29



No. COTA

MÍNIMA COTA

MÁXIMA

ÁREA PARCIAL

(km2)

ALTITUD MEDIA (km2)

ÁREAS SOBRE

LAS ALTITUDES

PORCEN-TAJE

TOTAL


40 4500 4600 0,780 4550 2,73 0,286 1,00

41 4600 4700 0,778 4650 1,96 0,285 0,72

42 4700 4800 0,619 4750 1,34 0,227 0,49

43 4800 4900 0,447 4850 0,89 0,164 0,33

44 4900 5000 0,344 4950 0,55 0,126 0,20

45 5000 5100 0,248 5050 0,30 0,091 0,11

46 5100 5200 0,249 5150 0,05 0,091 0,02

47 5200 5300 0,057 5250 0,00 0,021 0,0001


Figura 6. Curva hipsométrica del río Combeima


Tabla 18. Cálculo de los parámetros de la curva hipsométrica del río Cocora

No. COTA

MÍNIMA COTA

MÁXIMA

ÁREA PARCIAL

(km2)

ALTITUD MEDIA (km2)

ÁREAS SOBRE

LAS ALTITUDES

PORCEN-TAJE

TOTAL


1 1100 1200 0,21 1150 161,81 0,129 99,87

2 1200 1300 1,13 1250 160,68 0,700 99,17

3 1300 1400 2,03 1350 158,65 1,251 97,92

4 1400 1500 2,82 1450 155,84 1,738 96,18

6001100160021002600310036004100460051005600

0 20 40 60 80 100

Alt

ura

(m

.s.n

.m.)


Curva Hipsométrica Río Combeima



No. COTA

MÍNIMA COTA

MÁXIMA

ÁREA PARCIAL

(km2)

ALTITUD MEDIA (km2)

ÁREAS SOBRE

LAS ALTITUDES

PORCEN-TAJE

TOTAL


5 1500 1600 3,57 1550 152,27 2,201 93,98

6 1600 1700 4,49 1650 147,78 2,769 91,21

7 1700 1800 5,58 1750 142,20 3,444 87,77

8 1800 1900 5,84 1850 136,36 3,607 84,16

9 1900 2000 6,04 1950 130,32 3,726 80,44

10 2000 2100 7,14 2050 123,18 4,408 76,03

11 2100 2200 8,05 2150 115,13 4,967 71,06

12 2200 2300 8,13 2250 107,00 5,018 66,04

13 2300 2400 9,09 2350 97,92 5,608 60,44

14 2400 2500 10,21 2450 87,71 6,299 54,14

15 2500 2600 10,76 2550 76,95 6,639 47,50

16 2600 2700 10,79 2650 66,16 6,660 40,84

17 2700 2800 10,67 2750 55,49 6,587 34,25

18 2800 2900 11,15 2850 44,34 6,883 27,37

19 2900 3000 12,26 2950 32,08 7,568 19,80

20 3000 3100 10,85 3050 21,23 6,697 13,10

21 3100 3200 7,73 3150 13,49 4,774 8,33

22 3200 3300 4,41 3250 9,09 2,719 5,61

23 3300 3400 3,11 3350 5,98 1,921 3,69

24 3400 3500 4,15 3450 1,83 2,560 1,13

25 3500 3600 1,64 3550 0,19 1,011 0,12

26 3600 3700 0,19 3650 0,00 0,117 0,00019


Figura 7. Curva hipsométrica del río Cocora


1100

1600

2100

2600

3100

3600

4100

0 20 40 60 80 100

Alt

ura

(m

.s.n

.m.)


Curva Hipsométrica Río Cocora



Tabla 19. Cálculo de los parámetros de la curva hipsométrica del tramo del río Coello

No. COTA

MÍNIMA COTA

MÁXIMA

ÁREA PARCIAL

(km2)

ALTITUD MEDIA (km2)

ÁREAS SOBRE

LAS ALTITUDES

PORCEN-TAJE

TOTAL


1 200 300 6,609 250 486,32 1,341 98,66

2 300 400 29,181 350 457,14 5,920 92,74

3 400 500 32,950 450 424,19 6,685 86,05

4 500 600 15,140 550 409,05 3,071 82,98

5 600 700 23,280 650 385,77 4,723 78,26

6 700 800 26,215 750 359,55 5,318 72,94

7 800 900 42,662 850 316,89 8,655 64,29

8 900 1000 24,291 950 292,60 4,928 59,36

9 1000 1100 13,513 1050 279,09 2,741 56,62

10 1100 1200 13,965 1150 265,12 2,833 53,79

11 1200 1300 18,008 1250 247,12 3,653 50,13

12 1300 1400 19,860 1350 227,26 4,029 46,10

13 1400 1500 19,634 1450 207,62 3,983 42,12

14 1500 1600 18,253 1550 189,37 3,703 38,42

15 1600 1700 16,931 1650 172,44 3,435 34,98

16 1700 1800 15,739 1750 156,70 3,193 31,79

17 1800 1900 15,440 1850 141,26 3,132 28,66

18 1900 2000 15,192 1950 126,07 3,082 25,58

19 2000 2100 14,764 2050 111,30 2,995 22,58

20 2100 2200 15,629 2150 95,67 3,171 19,41

21 2200 2300 15,853 2250 79,82 3,216 16,19

22 2300 2400 15,041 2350 64,78 3,051 13,14

23 2400 2500 13,275 2450 51,51 2,693 10,45

24 2500 2600 11,045 2550 40,46 2,241 8,21

25 2600 2700 7,395 2650 33,07 1,500 6,71

26 2700 2800 7,087 2750 25,98 1,438 5,27

27 2800 2900 6,690 2850 19,29 1,357 3,91

28 2900 3000 6,059 2950 13,23 1,229 2,68

29 3000 3100 5,146 3050 8,08 1,044 1,64

30 3100 3200 3,714 3150 4,37 0,754 0,89

31 3200 3300 2,308 3250 2,06 0,468 0,42

32 3300 3400 1,502 3350 0,56 0,305 0,11

33 3400 3500 0,468 3450 0,09 0,095 0,02

34 3500 3600 0,093 3550 0,00 0,019 0,00000




Figura 8. Curva hipsométrica del tramo del río Coello


Tabla 20. Cálculo de los parámetros de la curva hipsométrica de la quebrada Gallego

No. COTA

MÍNIMA COTA

MÁXIMA

ÁREA PARCIAL

(km2)

ALTITUD MEDIA (km2)

ÁREAS SOBRE

LAS ALTITUDES

PORCEN-TAJE

TOTAL


1 600 700 0,157 650 59,30 0,264 99,74

2 700 800 1,426 750 57,87 2,398 97,34

3 800 900 6,612 850 51,26 11,121 86,22

4 900 1000 9,036 950 42,23 15,198 71,02

5 1000 1100 10,838 1050 31,39 18,228 52,79

6 1100 1200 8,022 1150 23,37 13,492 39,30

7 1200 1300 5,619 1250 17,75 9,451 29,85

8 1300 1400 3,655 1350 14,09 6,148 23,70

9 1400 1500 3,899 1450 10,19 6,557 17,14

10 1500 1600 2,909 1550 7,28 4,893 12,25

11 1600 1700 2,522 1650 4,76 4,242 8,01

12 1700 1800 1,928 1750 2,83 3,243 4,76

13 1800 1900 1,086 1850 1,75 1,827 2,94

14 1900 2000 0,921 1950 0,83 1,549 1,39

15 2000 2100 0,629 2050 0,20 1,058 0,33

16 2100 2200 0,197 2150 0,00 0,331 0,0002


200

700

1200

1700

2200

2700

3200

3700

4200

0 20 40 60 80 100

Alt

ura

(m

.s.n

.m.)


Curva Hipsométrica Tramo Río Coello



Figura 9. Curva hipsométrica de la quebrada Gallego


Tabla 21. Cálculo de los parámetros de la curva hipsométrica de la quebrada Gualanday

No. COTA MÍNIM

A

COTA MÁXIM

A

ÁREA PARCI

AL (km2)

ALTITUD MEDIA (km2)

ÁREAS SOBRE

LAS ALTITUDE

S

PORCEN-TAJE

TOTAL


1 400 500 0,628 450 85,42 0,730 99,27

2 500 600 4,152 550 81,27 4,825 94,44

3 600 700 27,110 650 54,16 31,505 62,94

4 700 800 37,082 750 17,08 43,094 19,85

5 800 900 16,485 850 0,59 19,157 0,69

6 900 1000 0,594 950 0,00 0,690 0,000001


650

850

1050

1250

1450

1650

1850

2050

2250

2450

0 20 40 60 80 100

Alt

ura

(m

.s.n

.m.)


Curva Hipsométrica Q. Gallego



Figura 10. Curva hipsométrica de la quebrada Gualanday


Tabla 22. Cálculo de los parámetros de la curva hipsométrica de la quebrada Chaguala

No. COTA

MÍNIMA COTA

MÁXIMA

ÁREA PARCIAL

(km2)

ALTITUD MEDIA (km2)

ÁREAS SOBRE

LAS ALTITUDES

PORCEN-TAJE

TOTAL


1 200 300 2,120 250 85,17 2,429 97,57

2 300 400 21,400 350 63,77 24,517 73,05

3 400 500 23,148 450 40,62 26,520 46,53

4 500 600 17,265 550 23,35 19,779 26,76

5 600 700 12,578 650 10,78 14,410 12,35

6 700 800 7,362 750 3,41 8,434 3,91

7 800 900 2,533 850 0,88 2,902 1,01

8 900 1000 0,767 950 0,11 0,879 0,13

9 1000 1100 0,114 1050 0,00 0,130 0,0005


450

550

650

750

850

950

1050

0 20 40 60 80 100

Alt

ura

(m

.s.n

.m.)


Curva Hipsométrica Q. Gualanday



Figura 11. Curva hipsométrica de la quebrada Chaguala


250

350

450

550

650

750

850

950

1050

1150

0 20 40 60 80 100

Alt

ura

(m

.s.n

.m.)


Curva Hipsométrica Q. Chaguala



5. CARACTERIZACION DE LOS CAUCES PRINCIPALES

Teniendo las condiciones de forma de la cuenca, se procedió a analizar las características relacionadas con el cauce principal de una cuenca, siendo en este caso el cauce del río Coello y de los afluentes principales de las unidades de análisis.

5.1 LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL

Se define como la distancia horizontal del cauce principal entre el punto más elevado aguas arriba y el punto más bajo aguas abajo, medida normalmente en km. La longitud calculada del cauce del río Coello es igual a 125,82 km desde su desembocadura en el río Magdalena hasta el punto más alto aguas arriba. En la Tabla 23 se presenta la longitud de los cauces principales para las unidades de análisis de la zona en estudio. Tabla 23. Longitud de las unidades de análisis del río Coello

UNIDAD DE ANÁLISIS NOMBRE DEL CAUCE LONGITUD (Km)

Tramo Río Coello Tramo Río Coello 99,67

Q. Chaguala Q Chaguala 30,95

Río Bermellón Río Bermellón 28,59

Río Anaime 34,38

Río Cocora Río Cocora 36,05

Q. Gallego Q. Gallego 9,91

Q. la Montaña 12,39

Q. Gualanday Q. Gualanday 27,55

Río Combeima Río Combeima 61,22

Río Toche Río Toche 26,14

Subzona Hidrográfica del Río Coello 125,82


5.2 PERFIL LONGITUDINAL DEL CAUCE PRINCIPAL

Generalmente los ríos tienen un perfil longitudinal cóncavo, aunque en ocasiones aparecen partes aplanadas y abruptas a causa de afloramientos de rocas duras, actividad tectónica reciente o cambios súbitos en el canal. El entendimiento de esta condición permite establecer el perfil longitudinal, el cual es la línea obtenida al representar las diferentes alturas desde el nacimiento o confluencia del cauce principal hasta la desembocadura.



La información presentada a continuación, se extrajo y analizó a partir del modelo digital del terreno y la interpolación de la red de drenaje por medio de la herramienta de 3D de análisis de ArcGIS; el cauce principal del río Coello tiene una longitud total de 125,82 Km y posee una elevación que va desde los 3.963 m.s.n.m. en su parte más alta hasta los 259 m.s.n.m. en la desembocadura al río Magdalena. A continuación, se presenta el perfil longitudinal del caunce del río Coello y los cauces principales de las unidades hidrográficas que conforman la cuenca.

Figura 12. Perfil longitudinal del cauce principal de la Subzona Hidrográfica del río Coello


0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

0 20000 40000 60000 80000 100000 120000

Alt

ura

(m

.s.n

.m.)

Longitud del Cauce (m)

Perfil Longitudinal Río Coello



Figura 13. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca del río Bermellón


Figura 14. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca del río Anaime


1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 5000 10000 15000 20000 25000

Alt

ura

(m

.s.n

.m.)


Perfil Longitudinal Río Bermellón

1500

2000

2500

3000

3500

4000

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000

Alt

ura

(m

.s.n

.m.)


Perfil Longitudinal Río Anaime



Figura 15. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca del río Cocora


Figura 16. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca del tramo río Coello


500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000

Alt

ura

(m

.s.n

.m.)


Perfil Longitudinal Río Cocora

0

500

1000

1500

2000

2500

0 20000 40000 60000 80000 100000

Alt

ura

(m

.s.n

.m.)


Perfil Longitudinal Tramo Río Coello



Figura 17. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca del quebrado Gallego


Figura 18. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca de la quebrada la Montaña


600

700

800

900

1000

1100

1200

0 2000 4000 6000 8000 10000

Alt

ura

(m

.s.n

.m.)


Perfil Longitudinal Quebrada Gallego

500

700

900

1100

1300

1500

1700

1900

2100

2300

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

Alt

ura

(m

.s.n

.m.)


Perfil Longitudinal Quebrada La Montaña



Figura 19. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca de la quebrada Gualanday


Figura 20. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca de la quebrada Chaguala


400

500

600

700

800

900

1000

0 5000 10000 15000 20000 25000

Alt

ura

(m

.s.n

.m.)


Perfil Longitudinal Quebrada Gualanday

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

Alt

ura

(m

.s.n

.m.)


Perfil Longitudinal Quebrada Chaguala



Figura 21. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca del río Combeima


Figura 22. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca del río Toche


500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000

Alt

ura

(m

.s.n

.m.)


Perfil Longitudinal Río Combeima

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

0 5000 10000 15000 20000 25000

Alt

ura

(m

.s.n

.m.)


Perfil Longitudinal Río Toche



5.3 PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL Mediante un análisis espacial, se estima la caída altitudinal de los cauces principales con respecto a la longitud del mismo, arrojando así un corte transversal del relieve por el cual atraviesa el cuerpo de agua. Para la Subzona Hidrográfica se estableció la pendiente del cauce principal, es decir, la del río Coello, y se calculó la pendiente del cauce principal de cada una de las unidades de análisis. Figura 23. Relación de perfiles de cauce típicos y sus hidrógrafas

Fuente: ULA (s.f.)

En la Figura 23 se describe el comportamiento típico de los caudales para cauces con pendientes pronunciadas y para aquellos que cortan en un relieve más suave; lo anterior permite determinar que los cauces principales, presentarían un pico más alto de caudal (Q) en cortos periodos de tiempo (t), en contraste con aquéllos que cortan en un relieve más suave.

En la Tabla 24 se presenta se presentan los resultados de los parámetros morfométricos que tienen en cuenta el relieve de los cauces principales de la cuenca. Tabla 24. Índices morfométricos relacionados con el relieve de la cuenca

UNIDAD DE ANÁLISIS

NOMBRE DEL CAUCE

LONGITUD ALTITUD

MÁX. ALTITUD

MIN PENDIENTE

(m) (m) (m) %

Tramo Río Coello

Tramo Río Coello

99.670 1.917 259 1,66

Q. Chaguala Q. Chaguala 30.950 956 261 2,25

Río Bermellón Río Bermellón 28.590 2.990 1.371 5,66

Río Anaime 34.380 3.624 1.730 5,51

Río Cocora Río Cocora 36.050 3.529 1.152 6,59



UNIDAD DE ANÁLISIS

NOMBRE DEL CAUCE

LONGITUD ALTITUD

MÁX. ALTITUD

MIN PENDIENTE

(m) (m) (m) %

Q. Gallego Q. Gallego 9.910 1.090 677 4,17

Q. la Montaña 12.390 2.082 784 10,48

Q. Gualanday Q. Gualanday 27.550 876 464 1,50

Río Combeima Río Combeima 61.220 4.632 655 6,50

Río Toche Río Toche 26.140 3.979 1.920 7,88


125.821,41 3.963 259 2,944




BIBLIOGRAFÍA

Aparicio, F. J. (1992). Fundamentos de Hidrología de Superficie. México D.F.: Editorial Limusa S.A., Grupo Noriega Editores. Ibañez, S., Moreno, H., & Gisbert Blanquer, J. (2011). Métodos para la determinación de los tiempos de concentración (tc). Valencia. IDEAM. (2012). Decreto 1640 de 2012. Art 3. Bogotá D.C. Londoño, C. H. (2001). Cuencas Hidrográficas: Bases Conceptuales-Caracterización, Planificación, Administración. Universidad del Tolima. Ibagué. Mantilla, R., Mesa, O. J., & Poveda, G. (1998). Geometría, topología y morfometría de las cuencas Magdalena-Cauca y Atrato a partir de modelos digitales de terreno. XIII Seminario Nacional de Hidráulica e Hidrología, (págs. 155-172). Cali. Ochoa, T. (2013). Hidráulica de ríos y procesos morfológicos. Bogotá D.C.: ECOE EDICIONES. Reyes, A., Barroso, F, & Carvajal, Y. (2010). Guía Básica para la Caracterización

Morfométrica de Cuencas Hidrográficas. Primera Edición.

caracterizaciÓn morfomÉtrica de la subzona …...4.3 curva hipsomÉtrica .....19 5...

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