ESTUDIO MORFOMÉTRICO DE LA CUENCA DEL RÍO GUABAS, SUBCUENCA DEL RÍO CAUCA VALLE DEL

CAUCA

ANGÉLICA MARÍA CONTRERAS ORJUELA20091079015DANNY ALEXANDER LEIVA MANZANO20091079036

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD TECNOLÓGICATECNOLOGÍA EN CONSTRUCCIONES CIVILES

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Contenido

Introducción

Objetivos

Glosario

Marco teórico

Diseño metodológico

Cálculos y resultados

Análisis de resultados

Conclusiones y recomendaciones

Bibliografía

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INTRODUCCIÓN

El estudio morfométrico de una cuenca hidrográfica se basa en el análisis de datos estadísticos concordes a la topografía y características geométricas del cauce en estudio, las cuales aportan datos de importancia como caudales, velocidades, etc.

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Metodología

Dentro del desarrollo del proyecto, se requiere la extracción de datos suministrados por la plancha topográfica de la zona, los datos se tabulan, se analizan y clasifican basándose en la bibliografía referenciada.

Justificación

Este proyecto hace parte de un macro proyecto que busca ligar la información en un mismo sector, con el fin construir una base de datos que tipifique y sistematice las características del lugar.

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Objetivos

Identificar las principales características morfométricas de la cuenca del río guabas, subcuenca del río Cauca Valle del Cauca.

General

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Objetivos

Recopilar la información y hacer uso de los conocimientos básicos de ingeniería tales como la topografía.

Analizar e interpretar la información suministrada en el plano hidrológico del Agustín Codazzi de la región valle del cauca.

Cuantificar la información obtenida con el fin de realizar los correspondientes cálculos en la identificación de las principales variables geométricas del río Guabas.

Específicos

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Glosario

Morfometría

Se refiere a las características físicas de la cuenca vertiente. Las principales son el Área, la Longitud del cauce principal, la Forma, la Pendiente del cauce, y la Pendiente de la ladera.

Hoya hidrográfica

Es un área definida topográficamente, drenada por un curso de agua a un sistema conectado de cursos de agua, tal que todo el caudal efluente es descargado a través de una salida simple.

Sistema de drenaje

Es una característica que define una hoya según su río principal y los tributarios que llegan a él.

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Divisorias

Es una línea que separa las precipitaciones que caen en hoyas inmediatamente vecinas, y que encaminan la escorrentía resultante para uno u otro sistema fluvial.

Área de drenaje

Es el área plana incluida entre sus divisorias topográficas.

Glosario

Pendiente de la hoya

Es una característica que controla la velocidad con la que se da la escorrentía superficial.

Sinuosidad de las corrientes de agua

Es la relación entre la longitud del río principal medida a lo largo de su cauce y la longitud del valle del río medida en línea curva o recta.

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Diseño Metodológico

El área de estudio se encuentra ubicada cerca a la población de Guabas Valle del Cauca, en el río Guabas el cual nace en la vereda la Cecilia a (2500msnm), y que desemboca en el río Cauca a (1000msnm).

Área de estudio

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Diseño Metodológico

Procedimiento metodológico

I. Análisis de teoría.II. Digitalización de la zona especifica de la plancha

topográfica Nº 280.III. Extracción de datos de la plancha antes mencionadaIV. Análisis estadístico y caracterización de la hoya.V. Comparación de resultados con tablas que ayudan en

la caracterización.VI. Redacción de conclusiones.

El proceso de extracción de datos, fue realizado con herramientas CAD.

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Marco Teórico

Incluir la totalidad de los afluentes que hacen parte del río Guabas.

No incluir afluentes pertenecientes a cuencas hidrográficas aledañas al río Guabas.

Criterio para la delimitación de la hoya.

Realizar un análisis sobre el comportamiento de una partícula de agua, con el fin de identificar las cotas por las cuales debe delimitarse la hoya.

Cortar las curvas de nivel perpendiculares al perímetro de la hoya hidrográfica.

En los sectores donde no hay afluentes, la hoya debe ir de forma paralela al río en análisis.

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Cálculos y Resultados

Hoya hidrográfica

Características físicas de una hoya

Área de drenaje (A)

Área (km²)

178.4326

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Índice de Gravelius (Kc)

(A=π*r^2)

Perímetro de la

Cuenca (km)98.0068

Área

Circunferencia

(km^2)

178.4326

(Kc=P/2πr) (A/π)^1/2

Índice de Gravelius 2.0697 Radio (km) 7.536369192

Factor de Forma (Kf)

Área drenaje

A (Km^2)178.4326

Kf=B/L; Kf= A/L^2

Factor de

Forma0.0979

Longitud Axial

L (km)42.6844

  B=A/L

Ancho Medio

B(km)4.180277

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Orden de las corrientes de agua

Densidad de drenaje (Dd)

Longitud Total

Corrientes L (Km)

234.61

99 Densidad de

Drenaje Dd

(Km/Km2)

Dd= L/A

1.314893691

Área Hoya

A (Km^2)

178.43

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Orden Magnitud(0.5, 3.5)

Km/Km2

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Extensión media de la escorrentía

Sinuosidad de las corrientes de agua

Área drenaje

A (Km^2)

178.432

6

l= A/4L

Extensión Media

de la Escorrentíal (Km)

0.19012

9Longitud Total

Corrientes L (Km)

234.619

9

S = L/Lt

1.309432968

Longitud del Rio L (Km)

Longitud Valle del Rio Lt (Km)

37.7867

28.8573

Sinuosidad de las Corrientes

S

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Pendiente de la hoya

Cuadricula de AutoCAD de 4 Km2

50 puntos evaluados

Pendiente Mediana (Aprox) 0.7

Frecuencia acumulada para la pendiente Media (Aprox) 73%

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Curva hipsométrica

Pendiente de la corriente principal

Altitud Mediana de la Hoya

56.64%2260

Altitud Media de Hoya 2359.481 51%

90010001100120013001400150016001700180019002000210022002300240025002600270028002900

0 2500 5000 7500 10000 12500 15000 17500 20000 22500 25000 27500 30000 32500 35000 37500 40000

Pendiente Media S1

0.047129302

Pendiente Media

Ponderada S20.023564651

Pendiente Equivalente

Constante S30.012543157

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Rectángulo equivalente

𝐿= 𝑘𝑐ξ𝐴1.12 1+ඨ1− 1.122𝐾𝑐 𝑙 = 𝐴/𝐿

Lado Menor 3.926467298

Lado mayor 45.4435467

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Análisis de resultados

Área de drenajeEl valor obtenido confirma que el río se clasifica como Subcuenca.

20-100 microcuenca

100-300 subcuenca

> 300 cuenca

Área en km² Nombre

< 5,0 unidad

5,0-20 sector

Ilustración 17- Clasificación Área de la Hoya.Fuente: MATERÓN, Muñoz Hernán y JIMÉNEZ,

Escobar Henry. Hidrología Básica III. 1986

Índice de Gravelius

El valor de 2,0697, refleja que la hoya se aleja de una forma circular, lo que asegura un menor riesgo de crecientes.

Este Factor de 0,0979 ratifica el bajo riesgo de crecientes ya que numéricamente tiende a cero.

Factor de forma

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Órdenes de las corrientes de agua

La subcuenca presenta un grado de bifurcación alto, ya que el curso de agua principal es de gran longitud y la bifurcación es directamente proporcional a la extensión del rio, esta posee un orden de corriente 5.

Análisis de resultados

Densidad de drenajeEl valor obtenido según el cálculo es de 1.314893691 (Km/Km2), lo que indica que es una hoya medianamente drenada.

Ortiz (2004) Evaluación hidrológica en Revista Hidro-Red. Pag. 22

Sinuosidad de las corrientes de agua

El valor obtenido en este parámetro es de 1.30943297, lo que representa una longitud del río principal con forma curva.

Ilustración 18- Clasificación de la Cuencas de Acuerdo a su Pendiente.

Fuente: Ver pie de pagina.

Pendiente media

La pendiente de 43,67%, clasifica la subcuenca de relieve fuerte.

Análisis de resultados

INE (2004) Análisis Morfométrico de cuencas: Caso de estudio del Parque Nacional de Tancitaro. Instituto Nacional de Ecología. Pag. 23

Curva hipsométrica

Los afluentes pertenecientes a la hoya, son ríos maduros.

Análisis de resultados

Ilustración 19- Clasificación Edad de los Ríos.Fuente: http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria.

Elevación media de la hoya

La elevación de 2359,481 msnm, hace que se clasifique como moderada.

Ilustración 20- Clases de Elevación Media.Fuente: Ver pie de pagina.

Análisis de resultados

Pendiente de la corriente principal

El rango de la pendiente (0,012-0,047), lo que confirma que la velocidad del agua es lenta.

Ilustración 21- Clasificación de la Pendiente Principal.Fuente: Ver pie de pagina.

Rectángulo equivalente

El gráfico obtenido muestra una distribución uniforme de las áreas comprendidas entre las cotas 3500 a 1000 msnm, es decir que no pertenecen a una cota representativa.

INE (2004) Análisis Morfométrico de cuencas: Caso de estudio del Parque Nacional de Tancitaro. Instituto Nacional de Ecología. Pag. 24

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La red de drenaje es el sistema jerárquico de cauces que van desde los pequeños ríos hasta los grandes, que confluyen unos en otros hasta llegar al cauce principal de la cuenca.

Conclusiones

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La hoya hidrográfica del río Guabas, es una de las más extensas con una longitud de 37.7867 km del río principal, un área de 178.4326 km2 y con 234.6199 km en longitud de corrientes de agua aprox., y es uno de los ríos más importantes que alimenta la cuenca del río Cauca.

De acuerdo al índice de Gravelius, se determinó que la hoya hidrográfica tiene una forma alargada y amorfa, aproximándose a la forma de una pera.

Conclusiones

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Con relación al factor de forma de la hoya, se concluyó que esta posee características físicas que no la hacen propensa a una creciente, y además, la velocidad con la que viajan las partículas de agua es lenta.

Conclusiones

El valor de la sinuosidad de la hoya indica que esta no tiene un alineamiento recto, lo que hace que el agua de lluvia de la escorrentía superficial, recorra una mayor cantidad de longitud en una misma área

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El relieve de la zona presenta fuerte vegetación lo que hace que la elevada pendiente del río, no genere riesgo de creciente y contribuya a disminuir la velocidad del cauce. Estas características topográficas y geográficas reflejan un río maduro.

Es claro mencionar que la escala 1:100.000 genera un margen de error en los cálculos, puesto que las distancias que son tomadas del plano digitalizado pueden variar su precisión.

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Para el análisis morfométrico se escogió el río Guabas, gracias a su gran diversidad de ecosistemas y especies, a su importancia en la desembocadura al río Cauca y a su importancia como recurso hidrológico del país, siendo considerado como reserva forestal a cargo de la Corporación Autónoma Regional (CVC).

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Recomendaciones

Como recomendaciones para el manejo adecuado de este recurso hidrológico, se sugiere no desmontar la vegetación en la zona, debido a que esto podría generar mayor cantidad de erosiones, facilitando la posibilidad de futuras inundaciones.

Bibliografía MATERÓN, Muñoz Hernán y JIMÉNEZ, Escobar Henry. Hidrología Básica III. 1986.

MONSALVE SÁENZ, Germán, Escuela Colombiana de Ingeniería, 1995. ISBN 958-95742-1-1.

VEN TE CHOW. Hidráulica de canales abiertos. Mc GRAW-HILL. California. 1994. ISBN 958-600171-7.

Ortiz (2004) Evaluación hidrológica en Revista Hidro-Red, Red Latinoamericana de Micro Hidro-energía, Lima Perú. Vol (2): 2-10.

INE (2004) Análisis Morfométrico de Cuencas: Caso de estudio del Parque Nacional de Tancitaro. Instituto Nacional de Ecología. Dirección General de Investigación de Ordenamiento Ecológico y Conservación de Ecosistemas.

COLOMBIA. INSTITUTO DE HIDROLOGÍA, METEOROLOGÍA Y ESTUDIOS AMBIENTALES (IDEAM). Artículo 25 del decreto 1729 de 2002. Guía técnico científica para la ordenación y manejo de cuencas hidrográficas en Colombia. Bogotá. D.C. Enero de 2004. P. 14-15 de 55.

Imágenes descriptivas extraídas de Google.

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…Gracias

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