Trabajo desarrollado por Karina Perdomo, Jairo Triviño, José Contreras y Jair Beltrán
INTRODUCCIÓN
Las cuencas hidrográficas
ofrecen numerosos servicios a la sociedad. El suministro mundial de agua dulce
para usos doméstico, agrícola e industrial depende mucho de los caudales que se
producen y regulan en las cuencas. La agricultura y la seguridad alimentaria
dependen en gran medida del agua superficial y los sedimentos, recogidos y
transportados por las laderas de las cuencas. Los bosques de las cuencas son
una fuente importante de madera y leña. Con frecuencia se asigna un valor
recreativo simbólico al paisaje natural y cultural de las cuencas hidrográficas.
Y por último, pero no de menor importancia, la vida y los medios de
subsistencia de gran parte de la población rural dependen directamente de los
recursos naturales de las cuencas (FAO).
Los estudios morfométricos que
se realizan en las cuencas son de gran importancia en el estudio de estas, ya
que ofrecen un parámetro de comparación y/o interpretación de los fenómenos que
ocurren en la cuenca. Un ejemplo claro de esto se encuentra en el área, ya que
se constituye un criterio para establecer la magnitud del caudal. Pero cabe
destacar que un factor aislado no define el comportamiento de la cuenca sino la
interacción de varios parámetros, así dos cuencas con la misma área pero con
formas diferentes van a tener comportamientos diversos ante un mismo fenómeno
(CORTOLIMA, 2006).
Este trabajo contiene los
resultados de la determinación de los parámetros morfológicos de la cuenca
hidrográfica Las Damas, ubicada en el municipio de Garzón, Huila. Durante el
proceso de desarrollo de este trabajo se identifica la importancia de la
determinación de estos parámetros y se clasifica la cuenca hidrográfica Las
Damas de acuerdo a estos.
Se pretende que con los
resultados encontrados se pueda tener un conocimiento más amplio del tema y que
de alguna manera sirva para el crecimiento profesional de las personas
involucradas en el trabajo.
OBJETIVOS
ü Objetivo general
·
Determinar los parámetros morfológicos de las
cuenca Las Damas del municipio de Garzón
ü Objetivos específicos
·
Entender la importancia de conocer la
ubicación y los parámetros morfológicos de una cuenca
·
Delimitar la cuenca hidrográfica con un
software especializado como ArcGis
·
Definir la cuenca hidrográfica Las Damas respecto
la información obtenida en los cálculos de los parámetros morfológicos
MARCO
TEORICO
Una cuenca hidrográfica es toda el área de terreno que
contribuye al flujo de agua en un río o quebrada. También se conoce como el área
de captación o área de terreno de donde provienen las aguas de un río,
quebrada, lago, laguna, humedal, estuario, embalse, acuífero, manantial o
pantano (USDA).
El área de la cuenca está
definida como la proyección horizontal de toda el área de drenaje de un sistema
de escorrentía dirigido directa o indirectamente a un mismo cauce natural
(Ordoñez, 2011).
El perímetro informa
sucintamente sobre la forma de la cuenca; para una misma superficie, los perímetros
de mayor valor se corresponden con cuencas alargadas mientras que los de menor
lo hacen con cuencas redondeadas (Ibañez et.
al.).
El índice de forma es la
relación que existe entre el área de la cuenca y la longitud del cauce
principal (Gonzalez, 2015).
Donde If es el índice de
forma, A la superficie de la cuenca en km2 y L la longitud de la
corriente principal.
Relación de circularidad es
la relación que existe entre el área de la cuenca y el área de un círculo que
tiene el mismo perímetro de la cuenca (Gonzalez, 2015).
Donde Rc es la relación de
circularidad, P el perímetro de la cuenca en km y A la superficie de la cuenca
en km2
El coeficiente de Gravelius
también conocido por el nombre de Coeficiente de Compacidad, este coeficiente
relaciona el perímetro de la cuenca con el perímetro de una cuenca teórica
circular de igual área; estima por tanto la relación entre el ancho promedio
del área de captación y la longitud de la cuenca (longitud que abarca desde la
salida hasta el punto topográficamente más alejado de ésta) (Ibañez et. al.).
Donde Cg es el coeficiente
de Graveluis, P el perímetro de la cuenca en km y A la superficie de la cuenca
en km2
El rectángulos equivalente supone
la transformación geométrica de la cuenca real en una superficie rectangular de
lados L y l del mismo perímetro de tal forma que las curvas de nivel se
convierten en rectas paralelas a los lados menores del rectángulo (l). Esta
cuenca teórica tendrá el mismo Coeficiente de Gravelius y la misma distribución
actitudinal de la cuenca original (Ibañez et.
al.).
Donde L es la altura del
rectángulo en km, l es la base del rectángulo en km, Cg es el coeficiente de
Graveluis y A la superficie de la cuenca en km2
La pendiente media del cauce
es la relación existente entre el desnivel altitudinal del cauce y su longitud
(Ibañez et. al.).
Donde j es la pendiente
media del cauce, h el desnivel altitudinal en km y l la longitud del cauce en
km.
La curva hipsométrica
representa el área drenada variando con la altura de la superficie de la
cuenca. 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 (Ibañez et. al.).
El histograma de frecuencias
altimétricas es la representación de la superficie, en km2 o en
porcentaje, comprendida entre dos cotas, siendo la marca de clase el promedio
de las alturas. La representación de varios niveles da lugar al histograma, que
puede ser obtenido de los mismos datos de la curva hipsométrica. Realmente la
curva hipsométrica y el histograma contienen la misma información pero con una
representación diferente, dando una idea probabilística de la variación de la altura
en la cuenca (Ibañez et. al.).
El perfil longitudinal de un río es la línea obtenida al
representar las diferentes alturas desde su nacimiento a su desembocadura
(Ibañez et. al.).
La jerarquización de la red
fluvial permite tener un mejor conocimiento de la complejidad y desarrollo del
sistema de drenaje de la cuenca. El orden se relaciona con el caudal relativo
del segmento de un canal (Ibañez et. al.).
METODOLOGÍA
Para
analizar la topografía se digitalizaron las curvas, utilizando el material
cartográfico del IGAC. Las cartas topográficas se georreferenciaron y se generó
un mosaico donde se incluyó la totalidad de la cuenca. La red de drenaje se
digitalizó de las cartas topográficas de la zona de Garzón Huila obtenidas del
IGAC.
Para
realizar el estudio del relieve se efectuó un Modelo Digital del Terreno (DEM),
creando una Red de Triangulación Irregular (TIN) con los datos de las curvas de
nivel. Un TIN representa una estructura de datos vectoriales utilizada para
almacenar y desplegar un modelo de superficie. Este divide una superficie
topográfica en un grupo de triángulos contiguos no superpuestos. Los puntos de
muestras forman vértices triangulares o nodos y los valores de elevación de
estos nodos son interpolados para crear una superficie continua. Los triángulos
son construidos de acuerdo con una técnica matemática denominada Triangulación
Delaunay, la cual garantiza que un círculo dibujado a través de nodos de cualquier
triángulo no contendrá ningún otro punto ingresado (Sione et al., 2004).
Se
aplicó el modelo «Hydrologic Modeling» (HM) de ArcGis 10.1, que determinó las
direcciones de las corrientes. Este modelo trabaja con la topografía de la
cuenca, simulando escurrimientos superficiales. Consiste en determinar todas
las celdas que drenan a una en particular. Se evalúa el recorrido del flujo
para cada celda a partir de la malla de direcciones de flujo. De esta manera,
aquellas celdas que tengan mayor acumulación del flujo serán las que forman los
canales de drenaje.
PARÁMETROS
MORFOMÉTRICOS DE LA CUENCA LAS DAMAS DEL MUNICIPIO DE GARZÓN
La cuenca hidrográfica Las
Damas representa uno de los recursos hídricos de mayor importancia para el
municipio de Garzón, jurisdicción ubicada en el suroriente del departamento del
Huila (figura 1). Esta cuenca se encuentra en el sur del casco urbano de Garzón
y nace en el páramo de Miraflores.
Figura
1. Departamento del Huila
La hoya (figura 2) incorpora
un atractivo turístico llamado el salto de Las Damas, una cascada de mediana
longitud que llama la atención a todas las personas que visitan el municipio de
Garzón. Además esta cuenca a través de su historia ha provocado una sola
avalancha que ha perjudicado a los habitantes de la zona rural de la vereda del
Paraíso que viven cerca de la corriente Las Damas.
Esta cuenca posee una
precipitación media mensual de 1365mm, caudal mensual medio de 1,21m3/s,
caudal mensual mínimo de 0,107 m3/s, rendimiento hídrico mensual
medio de 14,75 l/s/km2 y rendimiento hídrico
mensual mínimo 1,31l/s/km2 (EMGESA S.A. E.S.P).
Figura
2. Cuenca hidrográfica Las Damas
·
·
Rectángulo
equivalente
Figura
4. Rectángulo equivalente
·
Pendiente
media del cauce
·
Curva
hipsométrica
Tabla
1. Información curva hipsométrica
|
Intervalo
|
Desnivel
|
Área entre las curvas
|
Área acumulada
|
Área complementaria
|
% Área respecto al total
|
% Área acumulada
|
a/A
|
h/H
|
|
1550-1500
|
50
|
0,46
|
0,46
|
25,36
|
1,77
|
1,77
|
0,98
|
0,06
|
|
1500-1400
|
150
|
2,46
|
2,92
|
22,89
|
9,55
|
11,32
|
0,89
|
0,19
|
|
1400-1300
|
250
|
3,63
|
6,55
|
19,26
|
14,07
|
25,40
|
0,75
|
0,31
|
|
1300-1200
|
350
|
5,19
|
11,74
|
14,07
|
20,10
|
45,49
|
0,55
|
0,44
|
|
1200-1100
|
450
|
4,35
|
16,09
|
9,72
|
16,85
|
62,34
|
0,38
|
0,56
|
|
1100-1000
|
550
|
2,32
|
18,41
|
7,40
|
9,00
|
71,34
|
0,29
|
0,69
|
|
1000-900
|
650
|
2,85
|
21,26
|
4,55
|
11,05
|
82,39
|
0,18
|
0,81
|
|
900-800
|
750
|
3,81
|
25,07
|
0,74
|
14,75
|
97,14
|
0,03
|
0,94
|
|
800-750
|
800
|
0,74
|
25,81
|
0,00
|
2,87
|
100,01
|
0,00
|
1,00
|
Figura
5. Curva hipsométrica
La curva que representa la cuenca es poco
lineal, esto quiere decir que la corriente principal está madura.
·
Perfil
longitudinal
Figura
6. Perfil longitudinal
·
Jerarquización
de la red fluvial
Figura
7. Jerarquización de la red fluvial
La cuenca hidrográfica de Las Damas posee
un tercer grado de ramificación.
·
Sistema
de drenaje
Figura
8. Sistema de drenajes
CONCLUSIONES
·
La cuenca hidrográfica de Las Damas tiene una
corriente principal madura, su pendiente no es alta evitando posibles
crecientes y sus vertientes se pueden clasificar hasta en un tercer orden.
·
Es de gran importancia conocer las
características de una cuenca porque de esta manera se pueden proteger y evitar
catástrofes ambientales como inundaciones o avalanchas.
·
Algunos programas ofrecen herramientas que
facilitan el estudio de las cuencas hidrográficas como ArcGis
BIBLIOGRAFÍA
·
FAO. Servicios de las cuencas hidrográficas,
consultado el 7 de Junio de 2015 de http://www.fao.org/docrep/012/a1295s/a1295s02.pdf
·
CORTOLIMA, 2006. 2. Aspectos biofísicos,
consultado el 7 de Junio de 2015 de http://www.cortolima.gov.co/2006/images/stories/centro_documentos/coello/B_2_ASPECTOS%20BIOFISICOS_MORFOMETRIA_COELLO.pdf
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consultado el 7 de Junio de 2015 de http://www.fs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/fsbdev3_042839.pdf
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Ordoñez, J., 2011. ¿Qué una cuenca
hidrográfica?, consultado el 7 de Junio de 2015 de http://www.gwp.org/Global/GWP-SAm_Files/Publicaciones/Varios/Cuenca_hidrologica.pdf
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Ibañez, S., Moreno, H., y Gisbert, J.
Morfología de las cuencas hidrográficas, consultado el 7 de Junio de 2015 de https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/10782/Morfolog%C3%ADa%20de%20una%20cuenca.pdf
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Universidad de los Andes. Capitulo 4.
Geomorfologia de cuencas, consultado el
7 de Junio de 2015 de http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/oguerre/4_Geomorfologia.pdf
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EMGESA S.A E.S.P. Estudio de adecuación de
tierras asociado al reasentamiento del proyecto hidroeléctrico el quimbo,
consultado el 8 de Junio de 2015 de http://www.huila.gov.co/documentos/agricultura/EL%20QUIMBO/INFORMEFINALRIEGO-REV1.pdf
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