Definición de cuenca

Cuenca rio lenguazaque

Variables

Área Longitud Elevación media de la cuenca Pendiente media de la corriente principal Pendiente media de la cuenca Densidad de drenaje Curva hipsométrica

Cálculos

Resultados

Anexo

Bibliografía

Cuenca

Según Llamas (1993), una cuenca es un espacio geográfico cuyos aportes son alimentados exclusivamente por las precipitaciones y cuyos excedentes en agua o en materias sólidas transportadas por el agua forman, en un punto espacial único, una desembocadura o una estación de aforo

Se define como línea divisoria a una línea imaginaria que delimita la cuenca. Generalmente se considera que la línea divisoria es la línea de cresta que separa dos vertientes teniendo en cuenta el drenaje superficial. Es posible identificar la línea divisoria sobre un mapa topográfico; en regiones montañosas suele coincidir con la línea de cumbres (divisoria de aguas). La cuenca de drenaje es la unidad básica de investigación de la capacidad de escorrentía, denudación y densidad de drenaje.

Dos cuencas sometidas a condiciones climáticas similares pueden tener regímenes de flujo totalmente distintos. Esta diferencia se debe principalmente a las diversas características físicas de ambas cuencas. Aunque resulta evidente que factores como el tipo de suelo y el espesor de la capa permeable ejercen un gran efecto sobre el régimen de flujo, la fisiografía puede ser importante en la respuesta de la cuenca a las precipitaciones.

La morfometría pretende hallar parámetros que sirvan para caracterizar un ambiente geomorfológico y que, además, sean susceptibles de un tratamiento estadístico o matemático que permita disminuir la influencia de la subjetividad en las conclusiones que se deriven de esos parámetros.

En particular, la morfometría de cuencas de drenaje ha reunido un conjunto numeroso de parámetros que representan propiedades inherentes al sistema fluvial. Horton (1945), Schumm (1956) y Strahler (1957).

Cuenca rio lenguazaque

La cuenca del río Lenguazaque está formada por los municipios de Cucunubá, Guachetá, Lenguazaque, Suesca y Ubaté todos pertenecientes al Departamento de Cundinamarca. El 52% del área total de la cuenca pertenece al municipio de Lenguazaque en la que se localiza la cabecera municipal y parte del área urbana, el 21% pertenece al municipio de Guachetá representados en área rural y el 14% al municipio de Suesca; la participación de los demás municipios es poco representativa.

El rio lenguazaque es el cauce principal de esta cuenca; se forma por la unión del rio tibita y la quebrada Ovejeras los cuales son los tributarios principales del rio, en su recorrido se une a rio Ubaté en el sector de la vereda punta grande.

La cuenca mayor está integrada por el drenaje de los ríos Ubaté-Suárez, que integran la cuenca de la Laguna de Fúquene que a su vez está integrada por las siguientes subcuencas, del río Lenguazaque, Laguna de Cucunubá, Ubaté-Suta y del bajo Fúquene.

La Laguna de Fúquene cumple una importante función como vaso regulador de las crecientes del río Ubaté y sus afluentes, no obstante su capacidad está siendo disminuida como consecuencia de los procesos erosivos en su cuenca y de las obras para recuperar tierras inundadas.

El sistema hidrográfico que abarca el área del Valle de Ubaté, pertenece a las cuencas de tos ríos Ubaté y Suarez; en conjunto es una red de drenaje de tipo dendrítico.

El área del Municipio de Lenguazaque esta bañada por las corrientes de la subcuenca del río Lenguazaque que a su vez hace parte de la cuenca del río Ubaté. Para el estudio de la subcuenca del río Lenguazaque se ha propuesto dividiría en sectores, río Tibita, río Lenguazaque y quebrada Ovejeras.

El río Lenguazaque es el cauce Principal de esta cuenca; se forma por la unión del río Tibita y la quebrada Ovejeras los cuales son los tributarios principales del río, en su recorrido se unen al río la quebrada Arenosa, Quebrada Las Lajas, y la Quebrada Gachaneca. El río Lenguazaque se une al río Ubaté en el sector de la Vereda Punta Grande.

El primer sector de la subcuenca del río Lenguazaque está integrado por el río Tibita, que se encuentra localizado en el sector oriental del municipio en el flanco oriental del filo de Peña Lisa, y comprende las veredas de Tibita El Carmen, Tibita Centro, Tibita Hatico, Espinal Alisal, Espinal Carrizal, Faracia Pantanitos y Faracia Retamo, cubre un área aproximada de 11200 ha y presenta alturas que varían entre los 3400 msnm y los 2800 msnm.

Los principales afluentes del río Tibita son las quebradas La Sierra, Alisal, Carbonera, Amarilla, La Manga, Jotoque, Pantanitos, El Arrayán, El Alcaparro, Pozo Hondo, Retamo y Faracia, del área de Lenguazaque. De la zona del Municipio de Villapinzón se tienen las quebradas Agua Fría, Aguas Calientes y Nemoconcito.

El segundo sector de la subcuenca del río Lenguazaque está integrado por la microcuenca del río Lenguazaque, que atraviesa la zona central del Municipio de sur a norte. Cubre las veredas de Chirvaneque, Fiantoque, Resguardo, Ramadas, Siatama y Paicagüita, cubre un área aproximada de 5900 has y presenta alturas que varían entre los 2500 msnm y los 2800 msnm. Los principales afluentes del río Lenguazaque son el río Tibita y las quebradas Ovejeras, Fiantoque, Arenosas, Las Lajas, Boquerón y Gachaneca.

Delimitación de la cuenca

La cuenca del rio lenguazaque se encuentra los departamentos de Cundinamarca y Boyacá, los límites de la cuenca se presentan en la siguiente tabla.

PUNTO DE REFERENCIA LIMITESSur Sub cuenca Río bajo Ubaté

Norte Municipios de VillaPinzón y ChocontaOriente Municipios de Ventaquemada y Tumerque

Occidente Subcuenca laguna Cucunubá Tabla 1. Límites de subcuenca Río Lenguazaque

La superficie de la subcuenca se distribuye básicamente en dos zonas climáticas, paramo bajo semihúmedo y al piso climático semihúmedo, esta condición resulta relevante y ventajosa frente a otras subcuencas aledañas, por cuanto los niveles de humedad son altos por ser precisamente la zona que las corrientes de viento deben superar, logrando dejar importantes cantidades de agua que inciden y determinan la riqueza hídrica para la zona.

De otra parte las tierras eriales ocupan una sección importante en el sector de la quebrada roa. Anuqué solo ocupan el 6,6% del total de la subcuenca, es importante atender su condición para evitar su progresiva expansión, por cuanto esta sección representa una ventaja importante de entrada de masas húmedas de aire, las cuales al encontrarse sin ningún obstáculo representativo, siguen su trayecto sin descargar una cantidad suficiente de agua y muy al contrario pueden atrapar la que se encuentra disponible en el ambiente.Carca al 70% del territorio exhibe una buena capa orgánica con profundidad moderada, permitiendo una adecuada infiltración del agua y reduciendo ostensiblemente la posibilidad de erosión hídrica, porque permite el desarrollo de vegetación de buen parte.

Localización de la cuenca

La subcuenca del río Lenguazaque, se encuentra ubicada en el Nororiente del departamento de Cundinamarca en límites con Boyacá; en la cuenca de los ríos Ubaté y Suárez se ubica al sur oriente.

Figura 1. Localización Río Lenguazaque

Caracterización del medio físico

La cuenca Río Lenguazaque a nivel fisiográfico y morfológico, describe características generales con respecto a su forma según la región topográfica del terreno lo que determina físicamente la estructura de la cuenca.

A continuación se representan los aspectos físicos más relevantes del Río Lenguazaque en la siguiente tabla y posteriormente se hará un análisis y los respectivos cálculos de cada variable.

CuencaÁrea (km2)

Longitud (km)

Hm (m)

IA (m/km)

Im (m/km)

Dd (km/km2)

Curva hipsométrica

Rio Lenguazaque

286,55 42,44 18,85 207,4 0,927 -

Tabla 2. Variables Río Lenguazaque.

Área de la cuenca (A) km2

El área de la cuenca siempre tiene gran importancia, por construir el criterio de la magnitud del caudal. En condiciones normales los caudales promedios, promedios mínimos y máximos instantáneos crecen, a medida que crece el área de la cuenca. Sin embargo el crecimiento del caudal promedio con el área no es constante y tampoco igual en cualquier región. Generalmente, en una zona montañosa de Colombia (una montaña es una eminencia topográfica (elevación natural de terreno) superior a 700 m respecto a su base), como función a las precipitaciones e indirectamente de la altura, los gradientes del crecimiento del caudal en relación con el crecimiento del área de la cuenca se presenta como se incide en la figura 2.

Figura 2. Caudal Vs área de las cuencas hidrográficas para una zona montañosa.

En cuanto a la variación de los gradientes de crecimiento de los caudales máximos instantáneos, el área de la cuenca influye siempre como medio de atenuación de las avenidas. Por esta razón, en las cabeceras de los ríos, los gradientes de crecimiento del caudal máximo con el área son grandes y, a medida del decrecimiento van disminuyendo. Si los valores de los caudales de un sistema hidrográfico no crecen a medida el aumento del área de la cuenca, la excepción se debe explicar a través de las condiciones específicas locales.

Tamaño de la cuenca (km2) Descripción<25 Muy pequeña

25 a 250 Pequeña250 a 500 Intermedia pequeña

500 a 2.500 Intermedia grande2.500 a 5.000 Grande

>5.000 Muy grande Tabla 3. Descripción de las cuencas hidrográficas respecto a su área

Longitud (L) Km

Generalmente, todos los caudales (medios, máximos y mínimos) crecen con la longitud de la corriente. Esto se debe a la normal relación que existe entre las longitudes de las

corrientes y las áreas de las cuencas hidrográficas correspondientes. De tal manera, el área crece con la longitud y, creciendo la superficie de captación, crece el caudal.

La variación de los caudales en relación con el crecimiento de la longitud de la corriente será generalmente similar a la variación del caudal con el área. Sin embargo, a pesar de la similitud entre la variación de los caudales con la longitud de la corriente y su variación con el área de la cuenca, no se puede pasar por alto la influencia de la longitud, por tener esta ciertas relaciones notables con varios aspectos del régimen hidrológico. Entre estas, las más destacadas son generalmente las relaciones con las principales características de las avenidas.

La longitud, L, de la cuenca puede estar definida como la distancia horizontal del río principal entre un punto aguas abajo (estación de aforo) y otro punto aguas arriba donde la tendencia general del río principal corte la línea de contorno de la cuenca (figura 3)

Figura 3. Longitud y perímetro de una cuenca.

Elevación media de la cuenca (Hm) m

La elevación media de la cuenca tiene mucha importancia por construir, en zonas montañosas, el criterio de la variación territorial del rendimiento, escurrimiento, escorrentía o caudal especifico de las corrientes agua.

Generalmente en zonas montañosas, en condiciones de régimen hidrológico natural, los rendimientos medios de una cuenca crecen con la elevación media de la cuenca, hasta ciertos valore correspondientes al plafón promedio de las nubes, arriba de las cuales empiezan a disminuir.

La elevación media de la cuenca hidrográfica se determina como promedio ponderado de las alturas que se encuentran dentro de la cuenca considerada.

Hm=A1∗H 1+A2∗(H 1+H 2

2 )+A3∗(H 2+H 3

2 )+( A4 )∗H 3+A5∗(H 3+H 4

2 )+A6∗(H 4+H 5

2 )+A7∗H 5

A t

Fórmula 1.

Dónde:

Hm: Elevación media de la cuenca.

H 1: Curva de nivel 3400.

H 2: Curva de nivel 3200.

H 3: Curva de nivel 3000.

H 4: Curva de nivel 2800.

H 5: Curva de nivel 2600.

Pendiente media de la corriente principal (IA) m/km

La influencia de la media total de la corriente (IA) se nota principalmente en la duración total de las avenidas. La pendiente media total de las corrientes de agua indica también es aspecto de la variación de algunas características fisicoquímicas y biológicas de las aguas. En este sentido por ejemplo, una corriente de pendiente pronunciada tendrá siempre aguas mejores oxigenadas y mineralizadas, debido a la mayor turbulencia y la mayor capacidad de erosión y transporte.

Para establecer el valor promedio de la pendiente total de la corriente, se necesita conocer las alturas absolutas de la cabecera del río y de la sección considerada y la longitud total de la corriente hasta la sección. La pendiente media total de la corriente se calcula por la siguiente formula:

IA=H 1−H 2L

Fórmula 2.

Donde;

H1 = Altura absoluta de la cabecera de la corriente, en m.

H2 = Altura absoluta de la sección de la corriente, en m.

L = Longitud total de la corriente.

Pendiente en % Tipo de terreno 2 Llano5 Suave

10 Accidentado medio15 Accidentado25 Fuerte accidentado 50 Escarpado

>50 Muy escarpadoTabla 4. Descripción de las cuencas hidrográficas respecto a pendiente.

Pendiente media de la cuenca (Im) m/km

La pendiente media de la cuenca, de modo similar a la pendiente total de la corriente, tiene una cierta relación con la variación de las características fisicoquímicas y biológicas. Su acción es semejante a la de la pendiente media total del rio y se relaciona con la oxigenación, la mineralización y las condiciones biologías del agua.

La pendiente media de la superficie de una cuenca hidrográfica se determina como promedio ponderado de las pendientes de las pendientes que se encuentran en el interior de los límites de dicha cuenca. La pendiente media de la cuenca se calcula a partir de la siguiente fórmula:

ℑ=Eq∗∑ li

A

Fórmula 3

Donde;

∑ li = Longitud total de las curvas de nivel

Eq = Valor de la equidistancia entre las curvas de nivel (200 metros)

A = Área de la cuenca

Densidad de drenaje (Dd) Km/Km2

La Densidad de drenaje puede definirse como la relación entre la longitud total de los cauces de una cuenca y el área de ésta.

Dd=∑ Li

A

Fórmula 4

Donde;

Dd = la densidad de drenaje; en Km/Km2

∑ Li = Longitud total de las corrientes

A = Área de Este parámetro es, en cierto modo las cuencas

Este parámetro representa la longitud de cauces por unidad de superficie. Su valor está controlado por las características litológicas (muy especialmente la permeabilidad, hasta el punto de aportar una impresión cualitativa sobre ésta) y estructurales de los materiales, por el tipo y densidad de vegetación y por factores climáticos. Las mayores densidades de drenaje se encuentran en rocas blandas de baja permeabilidad y en regiones con escasa cobertura vegetal, sobre todo allí donde Ja precipitación se distribuye en aguaceros intensos y espaciados

Curva hipsométrica

Esta curva representa el área drenada variando con la altura de la superficie de la cuenca. También podría verse como la variación media del relieve de la hoya.

La curva hipsométrica se construye llevando al eje de las abscisas los valores de la superficie drenada proyectada en km2 o en porcentaje, obtenida hasta un determinado nivel, el cual se lleva al eje de las ordenadas, generalmente en metros.

Normalmente se puede decir que los dos extremos de la curva tienen variaciones abruptas. La función hipsométrica es una forma conveniente y objetiva de describir la relación entre la propiedad altimétrica de la cuenca en un plano y su elevación.

Cálculos

Área

El área está determinada por una línea imaginaria que encierra la confluencia, superficie de plano cerrado dentro de la divisora topográfica, esta línea que separa una cuenca de las circundantes, se denomina línea divisora de aguas y en su trazado no debe cortar ninguna corriente de agua, salvo a la salida de ella. La clasificación se define por los siguientes rangos:

Unidad Área (km2) No. OrdenMicrocuenca 10-100 1,2,3Subcuenca 101-700 4, 5

Cuenca Más de 700 6 o masTabla 5. Rangos de tamaño relativo de cuenca.

A partir de los rangos de tamaños relativos de la cuenca (tabla 5) se puede determinar que es una subcuenca de tercer orden ya que cuenta con un área de 286,55 km2 los cuales abarcan el 14,62% del área total de la cuenca Ubaté y Suárez.

Para la determinación del área total de la cuenca se utilizó la herramienta medir de arcGis y se confirmó mediante la estadísticas, se suman todas las áreas y arroja un valor de 286,55 km2.

Áreas parciales según curvas de nivel

Las áreas parciales según las curvas de nivel tienen funcionalidad al momento de determinar la elevación media de la cuenca del Río Lenguazaque.

Dichas áreas se encuentran mencionadas en la Tabla 6.

No. Áreas Curva (msnm) Área (km2)1 3400 8,061637852 3300 19,99620113 3100 27,85617674 3000 19,59857755 2900 123,9536196 2700 54,07025477 2600 33,0148443

Tabla 6. Áreas parciales según curvas de nivel.

Longitud

Longitud Río Principal

La longitud del Río principal comprende los Ríos Lenguazaque y tibita y relaciona la desembocadura y el nacimiento del mismo.

El Río principal tiene como longitud 42,44 Km.

Longitud Total Del Drenaje:

El drenaje comprende toda la hidrografía que se encuentra en la cuenca, es decir, el Río principal, las Quebradas Ovejera y Mojica y todas las vertientes que estás contengan. La Longitud total del drenaje tiene un valor de 265,68 km

Longitud Total De Las Curvas De Nivel:

La longitud total de las Curvas de Nivel comprende longitudes parciales de cada una de las curvas de nivel las cuales se encuentran mencionadas en la siguiente tabla:

Curva de nivel (msnm) Longitud (km)3400 22,37478643200 28,2473493000 98,73484672800 92,49874462600 55,3035863

Tabla 7.Longitudes parciales según curvas de nivel

Basado en los cálculos y la sumatoria de las longitudes parciales se concluye que la longitud total de las curvas de nivel es 297,16 Km

Elevación media de la cuenca (Hm) m

La elevación media de la cuenca comprende el valor promedio de altura en el cuál se encuentra la cuenca, para la cuenca del Río Lenguazaque la ecuación se encuentra a continuación:

A1∗H 1+A2∗( H 1+H 2

2 )+A3∗(H 2+H 3

2 )+( A4 )∗H 3+A5∗(H 3+H 4

2 )+A6∗( H4+H 5

2 )+A7∗H 5

A t

Hm=25.500+58.575+66.650+63.750+337.125+184.950+80.600284,9

Hm=817.150284,9

Hm=2879,82

La elevación media de la cuenca tiene un valor de 2879,82 metros sobre el nivel del mar (msnm), esto constituye que la mayor parte del área de la cuenca se encuentra registrada en está elevación.

Pendiente media de la corriente principal (IA) m/km

La pendiente de la cuenca es la relación del desnivel que existe entre los extremos de la cuenca, siendo la cota mayor y la cota menor, y la proyección horizontal de su longitud, siendo el lado más largo de la cuenca (VILLON ,2002).

I A=h1−h0L

=3400m−2600m42,44 Km

=18.85m /Km

Pendiente media de la cuenca (Im) m/km

Pare desarrollar este cálculo se procede a determinar el número de intersecciones de curvas de nivel con las líneas de coordenadas horizontales y verticales, y la longitud de estas mismas líneas al interior de la cuenca, información con la cual se aplican las siguientes fórmulas:

ℑ=Eq∗∑ LiA t

Im=200m∗297,16km .286,55Km2

Im=207,4mKm

Densidad de drenaje (Dd) km/km2

La densidad de drenaje expresa las características geo-ecológicas del territorio de la cuenca. Los factores que controlan la densidad de drenaje son: Litología del sustrato, permeabilidad del suelo, capacidad de infiltración y cobertura vegetal.

A partir del área de la cuenca y la longitud total de drenajes anteriormente calculada se tiene que:

Dd= ¿At

= 265,68Km286,55Km2

=0,927 KmKm2

Curva hipsométrica

Usualmente la forma de una cuenca tiene cierta influencia respecto a su respuesta hidrológica, sin embargo la topografía o relieve suele ser un factor más importante. El relieve de una cuenca se define por medio de su curva hipsométrica, la cual representa gráficamente las distintas elevaciones del terreno en función de la superficie dominante.

3% 10% 20% 27% 70% 88% 100%2600

2800

3000

3200

3400

3600

Curva hipsometrica cuenca rio lenguazaque

% Area

cota(m.s.n.m)

Grafica 1. Curva hipsométrica cuenca Rio Lenguazaque

Área (%) Cota (msnm)Frecuencia acumulada

(%)3,0 3400 37,0 3300 10

10,0 3100 207,o 3000 27

43,0 2900 7018,0 2700 8812,0 2600 100

Tabla 8. Valores curva hipsométrica