“ANÁLISIS MORFOMÉTRICO DE LA MICROCUENCA CAÑO EL CRISTO AGUACHICA, DEPARTAMENTO DEL CESAR” EQUIPO DE TRABAJO: LOREINIS SANDRITH FLOREZ SOTO SILVIA JULIANA SUAREZ ROJAS CAMILA ANDREA SALCEDO PORTILLO WENDY DAYANA RAMOS MENDEZ ANDRES FELIPE HERNANDEZ HERNANDEZ DOCENTE: Rossember Saldaña Escorcia UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR SECCIONAL AGUACHICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS AMBIENTALES Y SANITARIAS PROGRAMA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA ASIGNATURA DE MANEJO DE CUENCAS AGUACHICA, CESAR I SEMESTRE DE 2022 TABLA DE CONTENIDO 1. Introducción........................................................................................................................................... 4 2. Metodología........................................................................................................................................... 5 3. Resultados ............................................................................................................................................. 5 3.1 Delimitación de la microcuenca .......................................................................................................... 5 3.2 Caracterización Morfométrica ............................................................................................................. 5 3.2.1 Área .............................................................................................................................................. 5 3.2.2 Perímetro ...................................................................................................................................... 5 3.2.3 Índice de Compacidad Kc ............................................................................................................ 6 3.2.4 Factor de Forma de Horton .......................................................................................................... 7 3.2.5 Índice de Alargamiento ................................................................................................................ 8 3.2.6 Índice Asimétrico ......................................................................................................................... 8 3.2.7 Pendiente Media de la Microcuenca............................................................................................. 8 3.2.8 Rectángulo Equivalente ................................................................................................................ 9 3.2.9 Curva Hipsométrica y Diagrama de Frecuencia de Altitudes ...................................................... 9 3.2.10 Elevación o Altitud Media de la Microcuenca ......................................................................... 10 3.2.11 Coeficiente de Masividad ......................................................................................................... 10 3.2.12 Coeficiente Orográfico ............................................................................................................. 10 3.3 Caracterización de la Red de Drenaje ............................................................................................... 11 3.3.1 Forma de la corriente principal................................................................................................... 11 3.3.2 Tipo de drenaje ........................................................................................................................... 11 3.3.3 Longitud del Cauce Principal ..................................................................................................... 11 3.3.4 Perfil Longitudinal y pendiente media del río ............................................................................ 11 3.3.5 Longitud total de la red de drenaje ............................................................................................. 12 3.3.6 Orden de las corrientes ............................................................................................................... 12 3.3.7 Relación de bifurcación .............................................................................................................. 12 3.3.9 Densidad del Drenaje ................................................................................................................. 12 3.3.10 Constante de Estabilidad del Río.............................................................................................. 12 3.3.11 Índice de Torrencialidad ........................................................................................................... 12 3.3.12 Pendiente del Cauce ................................................................................................................. 12 3.3.13 Tiempo de Concentración ........................................................................................................ 12 3.3.14 Sinuosidad del Cauce ............................................................................................................... 12 2 4. Conclusión ........................................................................................................................................... 13 5. Bibliografía.......................................................................................................................................... 14 6. Anexos ................................................................................................................................................. 15 3 1. Introducción El caño El Cristo es un cuerpo de agua de aproximadamente 4,4 Km de longitud, que atraviesa la ciudad de Aguachica Cesar en forma diagonal, naciendo al oriente del casco urbano para desembocar al occidente en la Ciénaga del Juncal, convirtiéndose, en fuente y recurso para uso agropecuario-agrícola y de consumo para los habitantes aledaños de esta zona (SERRANO, 2012) Por otro lado, se tiene que cuenca hidrográfica es el área de aguas subterráneas o superficiales que son vertidas a una red natural con una o varias corrientes superficiales, bien sea de caudal intermitente o continuo, uniéndose en un curso mayor que, puede desembocar en un río principal, depósito natural de aguas o directamente en el mar (Aldemar Reyes Trujillo F. U., 2010). Sin embargo, existen estudios cuantitativos para analizar las particularidades físicas de una cuenca, a esto se le denomina un estudio morfométrico, el cual es utilizado para analizar la red de drenaje, las pendientes y la forma de la cuenca a partir del cálculo de valores numéricos (Lux, 2017), teniendo presente que, estos estudios deben realizarse sobre mapas con la suficiente información tanto hidrográfica de una cuenca o subcuenca, como topográfica en que se desarrolla el fenómeno. La forma de la superficie terrestre, y especialmente su posición en altitud, influye decisivamente en los reguladores más importantes del régimen hidrológico, como son la precipitación, la escorrentía, la infiltración y la formación de sedimentos y depósitos. Los valores morfológicos son esenciales para registrar similitudes territoriales y establecer relaciones hidrológicas generales y para representar valores completos de las características del paisaje (Cauca.). 4 2. Metodología 3. Resultados 3.1 Delimitación de la microcuenca Delimitación del caño cristo en el municipio de Aguachica-cesar 3.2 Caracterización Morfométrica Las características físicas (geología, clima, topografía, suelo, cobertura vegetal) de la red de drenaje de una cuenca hidrográfica representan un condicionante para la ocurrencia del flujo de agua en los drenajes naturales que se localizan en ella, respondiendo de una forma dinámica a estos, determinando así su régimen fluvial. 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, red de drenaje y relieve. Estos índices se desarrollan a continuación para la subcuenca hidrográfica del caño el cristo en el municipio de Aguachica-cesar. (Cardona, s.f.) 3.2.1 Área Es uno de los parámetros más importantes en la caracterización de cuencas hidrográficas, dado que influye directamente en la producción potencial de agua y en consecuencia en la magnitud de los caudales producidos por la misma; por definición, es la proyección horizontal incluida entre la divisoria topográfica de la cuenca. Su medición se realiza a partir de digitalización de la divisoria de aguas. El cálculo del área se puede llevar a cabo con un planímetro o una malla de puntos. Este cause se encuentra definida como la proyección horizontal que interviene en el caño cristo, donde se encuentra geográficamente de la siguiente manera. (CORPOCESAR, 2013) Microcuenca del caño el cristo Área 31919186,536 M2 Área 31.92 Km2 3.2.2 Perímetro Es un parámetro que se calcula a partir de la medición de la longitud de la línea divisoria de aguas de la cuenca. (Gálvaz, 2011) Este perímetro es encontrado en el programa ARCGIS, 5 Microcuenca del caño el cristo Perímetro 47345.866144 M Perímetro 47.345 Km Longitud de la microcuenca (L) Se define como la distancia horizontal desde la desembocadura de la cuenca (estación de aforo) hasta otro punto aguas arriba donde la tendencia general del río principal corte la línea de contorno de la cuenca. Microcuenca del caño el cristo Longitud 15800,880652 Metros Longitud 15.800 Metros Ancho de la microcuenca (A) Se define como la relación entre el área y la longitud de la cuenca Microcuenca del caño el cristo Longitud 3651,374828 Longitud 3.651 Metros Km 3.2.3 Índice de Compacidad Kc Este coeficiente define la forma de la cuenca como la relación entre el perímetro de la cuenca “P” y el perímetro de un círculo de área “A” de la cuenca hidrográfica, es decir, equivalente. (Gálvez, 2011) Coeficiente de compacidad Kc= 0,28*(P/√A) 6 Kc= 0,28*(km 47.345/ √31.92km2) Kc= 2, 35 Índice de compacidad Kc del caño el cristo 2.35 Kc Según el coeficiente de compacidad y su clasificación, la microcuenca del caño el cristo 3.2.4 Factor de Forma de Horton Es la relación entre el área y el cuadrado de la longitud de la cuenca. Intenta medir cuan cuadrada (alargada) puede ser la cuenca. Una cuenca con un factor de forma bajo, esta menos sujeta a crecientes que una de la misma área y mayor factor de forma. Principalmente, los factores geológicos son los encargados de moldear la fisiografía de una región y la forma que tienen las cuencas hidrográficas. Un valor de Kf superior a la unidad proporciona el grado de achatamiento de ella o de un río principal corto y por consecuencia con tendencia a concentrar el escurrimiento de una lluvia intensa formando fácilmente grandes crecidas. ( Capitulo 4 Morfometria , s.f.) Factor forma Kf= A/ (longitud máxima del recorrido)2 Kf= 31.92/ ( Factor de Forma de Horton del caño el cristo Ff Pendiente, falta calcular el kf Km2 7 3.2.5 Índice de Alargamiento Es la relación entre la longitud más grande (L) y el ancho mayor (l) medido perpendicularmente a la dimensión longitudinal esta dado por la siguiente formula: 𝐼𝑎 = 𝐿𝑚 𝑙 Índice de alargamiento Ia= Lm/ L Donde: Ia: Índice de alargamiento Lm: Longitud máxima del recorrido L: Ancho máximo de la cuenca Índice de Alargamiento del caño el cristo Km2 Cuando el índice de alargamiento toma valores mayores a la unidad, se trata de cuencas alargadas. En base a los rangos del índice de alargamiento mostrados en la tabla que se muestra continuación la microcuenca es moderadamente alargada. 3.2.6 Índice Asimétrico Índice de asimetría: este indicador mide la relación de pendientes, mayor y menor, separadas por el canal principal. Asimismo, evalúa la uniformidad de la distribución de la red de drenaje, ya que, si hay un índice muy superior a 1, observaremos en la cuenca que el río principal recargará en uno de los cauces, lo que indica una distribución heterogénea. de la red de drenaje aumentan en cierta medida el grado de erosión adquirido por los grandes caudales. (Aldemar Reyes Trujillo F. U., 2010) 3.2.7 Pendiente Media de la Microcuenca Pendiente media de la cuenca S= D*L/A Donde: 8 S: Pendiente media de la cuenca L: Longitud total de las curvas de nivel dentro de la cuenca A: Área de la cuenca D: Desnivel entre líneas medidas, aceptando el desnivel entre curvas como la equidistancia 3.2.8 Rectángulo Equivalente El rectángulo equivalente o rectángulo de Gravelius es una transformación geométrica en virtud de la cual se asimila la cuenca a un rectángulo que tenga el mismo perímetro y superficie y, por tanto, igual coeficiente de Gravelius (coeficiente de compacidad, Kc). Así, las curvas de nivel se transforman en rectas paralelas al lado menor del rectángulo, y el drenaje de la cuenca, que es un punto, queda convertido en el lado menor del rectángulo. (Aldemar Reyes Trujillo F. U., 2010) 3.2.9 Curva Hipsométrica y Diagrama de Frecuencia de Altitudes La curva hipsométrica indica el porcentaje de área de la cuenca o bien la superficie de la cuenca que existe por encima de cierta cota determinada, ésta relaciona el valor de la cota, en las ordenadas con el porcentaje de área acumulada en las abscisas. 0 Curva Hipsometrica - Poligono de Frecuencia Сотни 0,00% 5500 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 0,00% 5,00% 10,00% 15,00% 20,00% 25,00% 30,00% 19,50% 5,00% 4,57% 4,59% 2,84% 10,00% 7,53% 20,00% 10,93% 30,00% 40,00% 28,94% 16,10% 50,00% 60,00% 35,00% 70,00% 80,00% 90,00% 100,00% Сотни Poligono de frecuencia Curva Hipsometrica Con la curva hipsométrica podemos obtener la elevación media de la cuenca que es de (toca poner el valor) que nos permitirá hallar el coeficiente de masividad y el coeficiente orográfico. 9 3.2.10 Elevación o Altitud Media de la Microcuenca 3.2.11 Coeficiente de Masividad Coeficiente de masividad Km= Elevación media/Área Km= km /km2 Km= Clasificación del coeficiente de masividad Rango Clases de masividad (km) 0 - 35 Moderadamente montañosa 35 - 70 Montañosa 70 - 105 Muy montañosa 3.2.12 Coeficiente Orográfico Coeficiente orográfico Co= (Elevación media)2 /Área Co= ( km)2/km2 Co=0,012 Como nuestra microcuenca es menor a 6 es de poca pendiente o poco accidentada. 10 3.3 Caracterización de la Red de Drenaje 3.3.1 Forma de la corriente principal 3.3.2 Tipo de drenaje Presenta un tipo de drenaje Dendrítico, debido a que esta presenta una ramificación arborescente en la cual, los tributarios se conectan a la corriente principal formando ángulos agudos. De acuerdo a la literatura este patrón de drenaje tiende a formarse en áreas con la interacción de varios factores, como lo es el bajo caudal, laderas bajas, rocas con resistencias uniformen entre otros. (Aldemar reyes trujillo, 2010) 3.3.3 Longitud del Cauce Principal Es la longitud definida con la sumatoria de las longitudes de todos los cursos de agua que conforman el cauce principal y que drenan con la cuenca. (Fernanda Gaspiri, 2013) 3.3.4 Perfil Longitudinal y pendiente media del río Observado en la figura 3.3, es un grafico que representa la distancia de elevaciones del fondo del rio desde su nacimiento hasta la desembocadura de la cuenca en este caso el caño cristo. (Reyes Trujillo, 2010) 11 3.3.5 Longitud total de la red de drenaje Esta es calculada teniendo encienta las corrientes perennes y el intermitente, así como también incluyendo los causes efímeros; es decir, aquellos que solamente llevan agua durante las lluvias. (Reyes Trujillo, 2010) 3.3.6 Orden de las corrientes Existen un orden específico en las corrientes, el cual explica como es su funcionamiento; las corrientes de primer orden son las que cortan agua de nacimiento y que no tiene afluentes, las de segundo orden son las que resultan de 2 corrientes de orden primario, así como la unión de 2 corrientes dan origen a una de tercera. Esto quiere decir que 2 ríos de orden N dan lugar a uno de orden N+1. (Reyes Trujillo, 2010) 3.3.7 Relación de bifurcación Es La relación entre el número total de canales de un orden determinado y el número total de canales del siguiente orden superior. Ayuda a comprender ciertas variaciones geológicas y ecológicas que se dan en el territorio de la cuenca. (Reyes Trujillo, 2010) 3.3.8 Relación de longitud 3.3.9 Densidad del Drenaje 3.3.10 Constante de Estabilidad del Río 3.3.11 Índice de Torrencialidad 3.3.12 Pendiente del Cauce 3.3.13 Tiempo de Concentración 3.3.14 Sinuosidad del Cauce 12 4. Conclusión Se caracterizó morfométricamente a la microcuenca del caño el cristo, que ayuda un Sistema de Información Geográfica (SIG) llamado ARCGIS, el cuál es una herramienta necesaria para nuestra formación como profesionales de la Ingeniería Ambiental y sanitarios que facilita los cálculos de muchas de las características y nos da una perspectiva real de la situación actual de la microcuenca; además de ello, podemos interpretar con el conocimiento adquirido en clase las susceptibilidades y respuestas de la zona de estudio para así tenerlos en cuenta en el manejo de la microcuenca del caño el cristo. 5. Bibliografía Bibliografía Capitulo 4 Morfometria . (s.f.). Obtenido de https://cupdf.com/document/capitulo-4-morfometrianuevodoc.html Aldemar reyes trujillo, F. B. (2010). Guias Basicas para la caracterización formométricas de cuencas hidrográficas . Santiago de Cali . Aldemar Reyes Trujillo, F. U. (2010). Guía básica para la caracterización morfometría de cuencas hidrográficas. Santiago de Cali . Aldemar Reyes Trujillo, F. U. (2010). Guia basica para la caracterización morfometrica de cuencas hidrograficas. Santiago de Cali . Cardona, B. L. (s.f.). Conceptos básicos de Morfometría de Cuencas Hidrográficas. Obtenido de Conceptos básicos de Morfometría de Cuencas Hidrográficas.: file:///D:/Documentos%20Karol/Downloads/35294551.pdf Cauca., C. A. (s.f.). Morfometría. 2. Obtenido de https://www.cvc.gov.co/sites/default/files/Planes_y_Programas/Planes_de_Ordenacion_y_Manejo _de_Cuencas_Hidrografica/La%20Vieja%20%20POMCA%20en%20Ajuste/Fase%20Diagnostico/7 CORPOCESAR. (20 de febrero de 2013). Resolución 0130. Obtenido de https://www.corpocesar.gov.co/files/Resolucion0130D.pdf CORPOCESAR. (2014). FORMULACIÓN DEL PLAN DE ORDENACIÓN MANEJO AMBIENTAL DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA DE LA QUEBRADA BUTURAMA. AGUACHICA: FASE DE DIAGNÓSTICO. CORPOCESAR. (s.f.). resolucion 0130- 20 de febrero del 2013. Obtenido de https://www.corpocesar.gov.co/files/Resolucion0130D.pdf Delgado, M. a. (2010). Caracterizacion morfometrica geoespacial, estudio de caso: Arroyo Belisario, Argentina. Tecnociencia Chihuahua, 154--163. Fernanda Gaspiri, A. R. (2013). Elementos metodológicos para el manejo de cuencas hidrográficas . Buenos Aires Argentinas . Food, F. (2007). Agriculture Organization of the United Nations, 2007: La nueva generacion de programas y proyectos de gestion de cuencas hidrograficas. Roma, Italia: Estudio FAO, Montes. Gálvaz, J. J. (2011). QUÉ ES CUENCA HIDRÓLOGICA. LIMA - PERÚ: pagina-18. Gálvez, J. J. (2011). QUÉ ES CUENCA HIDRÓLOGICA. LIMA - PERÚ: pagina-20. Lux, B. (2017). Conceptos básicos de Morfometría de Cuencas Hidrográficas. Recuperado el 27 de Marzo de 2022, de file:///C:/Users/Hp/Downloads/35294551.pdf Reyes Trujillo, A. a. (2010). Guia basica para la caracterizacion morfometrica de cuencas hidrograficas. Santiago de Cali: Programa Editorial UNIVALLE. 14 SERRANO, J. P. (2012). EVALUACIÓN DEL INDICE DE LA CALIDAD DEL AGUA. 113. 6. Anexos 15
