UNIVERSIDAD DE LA SALLE SEDE CENTRO, LA CANDELARIA BOGOTA D.C

Estudio Morfometrico De La Microcuenca Cune (Villeta)

Presentado por: Nicolás Duarte- 41112145Tatiana Parra-41112153Charon Silva -41122604

Presentado a:

Rubén Darío Londoño

Asignatura:

Manejo Integrado De Cuencas

Universidad de La Salle

Facultad de Ingeniería

Programa de Ingeniería Ambiental y Sanitaria

Bogotá D.C,

Marzo del 2016

RESUMEN

Este informe se realiza con el fin de conocer los tipos de parámetros morfométricos como lo son la red de drenaje, pendientes y la forma de la cuenca, estas características se clasifican en dos tipos según su impacto, el drenaje, son las que condicionan el volumen de escurrimiento como el área y el tipo de suelo de la cuenca, por otro lado, las que condicionan la velocidad como lo son el orden de corriente, la pendiente y la sección transversal. Este trabajo se desarrolla con el modelo gvSIG 2.2 con el fin de conocer acerca de este ya que permite realizar el análisis morfometrico determinado en la quebrada Cune.

ABSTRACT

This report is made in order to know the types of morphometric parameters such as the drainage network, earrings and shape of the basin, these features are classified into two types according to their impact, drainage, they are those that determine the volume runoff as the area and the type of soil of the basin, on the other hand, the speed that condition as are the current command, the slope and the cross section. This work is carried out with the gvSIG 2.2 model in order to know about this as it allows morphometric analysis determined the Cune broken.

INTRODUCCION

Las características físicas de una cuenca son elementos que tienen una gran importancia en el comportamiento hidrológico de la misma. Dichas características físicas se clasifican en dos tipos según su impacto en el drenaje: las que condicionan el volumen de escurrimiento como el área y el tipo de suelo de la cuenca, y las que condicionan la velocidad de respuesta como el orden de corriente, la pendiente, la sección transversal, etc.

la morfología de las cuencas resulta de gran utilidad ya que permite el estudio de la semejanza de los flujos de diferentes tamaños, con el propósito de aplicar los resultados de los modelos elaborados en pequeña a escala a prototipos de gran escala.

Para la realización del estudio morfometrico de la cuenca Cune, se delimito la cuenca y el cauce principal, en ella se encuentran problemas de carácter antrópico como invasión hídrica, vertimientos y mataderos (PBOT Villeta 2011), esta acciones ponen en riesgo la calidad y la disponibilidad del recurso hídrico.

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OBJETIVOS

Objetivo General

Adquirir conocimientos a partir de un análisis realizado en la microcuenca de la quebrada Cune, ubicada en Villeta Cundinamarca, utilizando el modelo gvSIG 2.2 se evalúa los índices morfométricos de la cuenca.

Objetivos Específicos

Aplicar los conocimientos adquiridos en clase para la utilización del modelo gvSIG 2.2.

Identificar la importancia de la realización morfométrica de la cuenca. Señalar la influencia que tiene la determinación de parámetros morfológicos en la

cuenca.

UBICACIÓN Y DESCRIPCIÓN

El Municipio de Villeta se encuentra ubicado sobre la zona noroccidental del Departamento de Cundinamarca. Pertenece a la Provincia del Gualivá. Situado al Noroeste de Bogotá, en un valle pintoresco y fértil formado por las cuencas del Río Dulce y el Bituima, que unidos antes de llegar al casco urbano forman el Río Villeta. Su territorio quebrado y montañoso se extiende al lado y lado del Río hasta las cuchillas de la cordillera que encierran el Valle. Su localización geográfica está a los 5º 01´ de Latitud Norte y 74º 28´ de Longitud Occidental. Su Temperatura media es de 25º C. Tiene una superficie de 140 Km2 (14.000 Has). Su altitud está comprendida entre los 850 msnm en el punto denominado Tobia Grande, sobre el límite del municipio, y 1.950 msnm en la Vereda la Esmeralda. La altura sobre el nivel del mar en el casco urbano está entre 779 y 842 msnm.

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Quebrada cune

Ilustración 1 Ubicación quebrada Cune (Villeta) Fuente: Google Earth.

En cuanto a la hidrología Villeta se encuentra ubicado en la cuenca alta del rio negro, a la cual pertenece la subcuenta del rio Tobia y el rio Villeta que comprenden las microcuencas de loa quebradas Maní, Acata, el Cojo y cantarrana; la quebrada cune tiene como afluentes principales a la quebrada los cristales, altusarra, san Fernando y

quebrada honda. La quebrada cune cuenta con caudales máximos entre 3 y 28 ms

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y

bajos entre 1 y 7 ms

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.

MARCO TEORICO

Cuenca hidrográfica: es una superficie terrestre asociada a uno o varios elementos. La cuenca hidrográfica de un río o de una estación es la porción de territorio para la cual cada gota de agua cayendo en ella es susceptible de llegar al río o a la estación. Su límite se llama también parteaguas.

En zonas afectadas por tuberías y canales artificiales, la cuenca real puede ser diferente de la cuenca natural.

Recurso hídrico: son todas aquellas aguas que existen en el planeta y que están disponibles para que los seres humanos las usen en algún sentido, tales como océanos, ríos, lagos, lagunas, arroyos.

Cauce: el cauce de un río es el lugar concreto por el que transcurre. Normalmente es sinónimo de lecho del río, pero el cauce incluye las aguas subterráneas, los ríos que circulan por el interior de las cuevas, y las de infiltración.

Red de drenaje: Todos los sistemas de drenaje están compuestos por una red interconectada de corrientes que, juntas, forman modelos concretos. La naturaleza de un modelo de drenaje puede variar mucho de un tipo de terreno a otro, fundamentalmente en respuesta a los tipos de rocas sobre los cuales se desarrolla la corriente o al modelo estructural de fallas y pliegues.

Quebrada: es toda área que desarrolla su drenaje directamente a la corriente principal de una microcuenca.

Microcuenca: una microcuenca es toda área en la que su drenaje va al cauce principal de una subcuenca y está dividida en varias subcuencas.

parámetros generales

Estos constituyen la información mínima que debemos conocer para formarnos una primera idea de la naturaleza y comportamiento de una cuenca. Son el área, longitud, perímetro, ancho y desnivel altitudinal:

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El área de la cuenca sirve de base para la determinación de otros elementos; por lo general los caudales crecen a medida que aumenta el área de la cuenca; el crecimiento del área actúa como un factor de compensación de modo que es más común detectar crecientes instantáneos y de respuesta inmediata en cuencas pequeñas que en las grandes cuencas.

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

El ancho se define como la relación entre el área (A) y la longitud de la cuenca (L), y se designa por la letra W. De forma que: W =A/L

El Desnivel altitudinal (DA), es el valor de la diferencia entre la cota más alta de la cuenca y la más baja (DA=HMax-Hmin).

Siguiendo el criterio de investigadores como Ven Te Chow, se pueden definir como Cuencas Pequeñas aquellas con áreas menores a 250 km2, mientras que las que poseen áreas mayores a los 2500 km2, se clasifican dentro de las Cuencas Grandes.

Jerarquización de la red fluvial: La jerarquización 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.

Perfil altimétrico del cauce principal: El perfil altimétrico es simplemente el gráfico de altura en función de la longitud a lo largo del río principal.

Con base en la forma del perfil altimétrico del río, se pueden inferir rasgos generales de la respuesta hidrológica de la cuenca en su expresión de la hidrógrafa, o sea, la variación del caudal con el tiempo. También los perfiles se usan para estudios de prefactibilidad de proyectos hidroeléctricos, producción de sedimentos, ubicación de posibles sitios susceptibles de avalanchas, etc.

RESULTADOS

Para iniciar la delimitación de la microcuenca Cune ubicada en villeta Cundinamarca, se siguen los pasos presentados a continuación, basados en el modelo GVSIG 2.2:

1: Antes de poder empezar a trabajar en el modelo es necesario cambiar la referencia espacial del proyecto en el que vamos a desarrollar el trabajo esto se hacer ingresando a vista, propiedades, tipo EPSG, por nombre, Bogotá y seleccionar 3116, este número corresponde a la zona en donde está ubicada el país satelitalmente y su alcance sirve para Las grandes y medianas cartografía topográfica escala y estudio de ingeniería. También se utiliza para la asignación de pequeña escala de todo el país.

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2: AÑADIR CAPA

Teniendo ya definidas las condiciones en el proyecto se añade la capa RECORTE seleccionando vista, añadir capa, recorte que es la capa vectorial sobre la que se trabajara y donde se encuentra la quebrada Cune que dan el comportamiento hidrológico de la quebrada Cune.

si

Si se desea observar los valores de las cotas altitud y la longitud de las mismas se selecciona tabla de atributos

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3: RASTERIZADO

En la capa vectorial se selecciona herramientas, geoprocesamiento, caja de herramientas, rasterización e interpolación, rasterizar capa vectorial, donde se selecciona en los parámetros campo TALT que son las cotas con las que vamos a trabajar , se guarda con el nombre de RASTERIZADO en una carpeta donde quedaran consignados todas las capas.

4: RELLENAR CELDAS

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Para realizar la capa de relleno se selecciona herramienta geoprocesamiento, caja de herramientas, herramientas básicas estas herramientas son de la capa raster , y se selecciona rellenar celdas sin datosEsta capa se guarda en la carpeta con los procesos anteriores con el nombre de RELLENADO.

El umbral de tensión es 0,1 (porque).

5: ELIMINAR DEPRESIONES

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Para eliminar depresiones se selecciona herramientas, geoprocesamiento, caja de herramientas, análisis hidrológico básico, seleccionando acumulación de flujo, se selecciona eliminar de presiones guardándolo con el nombre sin depresiones en la carpeta ya definida. El modelo depresión asegura que cada curso de agua entre en la red.

6: ACUMULACION DE FLUJO

Para la acumulación de flujo se selecciona herramientas, caja de herramientas, análisis hidrológico básico, sextante, se selecciona acumulación de flujo, en la configuración de parámetros, se selecciona método MFD (dirección de flujo múltiple), en la sección MDE se selecciona rellenado pre- procesado , salida de flujo acumulado, configuración región de análisis, en la sección ajustar a datos de entrada se selecciona sin título, y se procede a guardar con el nombre SIN DEPRESIONES.

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7: RED DE DRENAJE

Para realizar la red de drenaje se selecciona herramientas, geoprocesamiento, caja de herramientas, análisis hidrológico básico, red de drenaje, MDE sin depresiones, capa umbrela valor 4, flujo acumulado 10000.0, región de análisis ajustar a datos de entrada, sin título, flujo acumulado, acomodar color y tamaño de línea.

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8: CUENCAS

Para sacar la capa cuencas se debe seleccionar cuencas y el estado nuboso.

9: CAPA RASTER POLIGONOS

Para colocar polígonos en la capa raster se selección herramientas, geoprocesamiento, caja de herramientas, análisis hidrológico básico, sextante, vectorizacion, se selecciona capa raster (polígonos), como capa de entrada se selecciona cuencas, salida nombre vectorizado.

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10: RED DE DRENAJE SOBRE LA CAPA RASTER POR POLIGONOS

Para la red de drenaje se selecciona la opción resultado luego se selecciona por polígonos, que pertenecen a la cuenca que a su vez pertenecen a la red de drenaje y se delimita la cuenca, si se necesita quitar polígonos que no son de la cuenca se le da selección simple y con control se van retirando, al finalizar el proceso de delimitación se da doble click

11: DELIMITACION CUENCA CUNE

Para la delimitación de la cuenca, con la selección de los polígonos se obtiene un recorte de la cuenca que puede ser desplazada, se procede a desplazar el recorte de la cuenca fuera de la red de drenaje, teniendo en cuenta que no puede tener contacto en su desplazamiento con la red.

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12: EXPORTAR MODO SHAPE

Para la capa exportar a modo shape, se selecciona la cuenca cune que ya ha sido delimitada y se inicia con modo shape, registro seleccionados, exportar, dejar un solo polígono, click en la cuenca cune y comenzar edición, tabla de atributos, menú, tabla, nombre de campo disolver, string, tamaño 1, terminar edición.

13: DISOLVER

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Para la capa de disolver se selecciona la capa cune, se ingresa en herramientas geoprocesamiento capas vectoriales, disolver y en capa de entrada se selecciona cune, en campo disolver( esto para la pestaña de parámetros), en región de análisis se selecciona sin titulo y cune finalente se guarda como disolver.

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14. RECORTE

Para la capa recorte seleccionar herramientas, capas vectoriales-> cortar -> capa de entrada (red drenaje) ->capa de recorte (disolver). En la pestaña región de análisis sin título y disolver, seguido a esto guardar como drenaje cune.

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15. MEDICIÒN (ÀREA Y PERIMETRO)

Para la medición sobre la capa disolver abrir la tabla de atributos (click derecho tabla de atributos), posterior a esto dar click sobre tabla añadir medición y área, de igual manera se lleva a cabo con el perímetro, tras hacer esto se da click derecho terminar edición y guardar.

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15. NÙMERO DE ORDEN

Seleccionar la capa drenaje cune, dar click derecho propiedades de la capa, activar pre visualización de capa , propiedades de la clase de etiquetado, nombre orden, y en expresión añadir el campo.

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16. CAUCE PRINCIPAL

Seleccionar la capa clip line (que es la capa que se obtiene tras hacer el recorte de red de drenaje (es mejor cambiar el nombre de la capa para no confundirse) sobre esta dar click en selección y con la tecla control presionada, y seleccionar el cauce principal seguido exportar a formato shape y guardar como cauce ppal

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17. DISOLVER

Sobre la capa cauce principal abrir tabla de atributos, añadir columna “QUEBRADA” seleccionar string y 1 , tras crearla seleccionar herramientas, capas vectoriales, disolver (parámetros cauce ppal en capa de entrada y en campo quebrada), región de análisis sin título y cauce ppal posteriormente aceptar.

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18. MEDICIONES

Abrir la tabla de atributos de la quebrada cune y observar que este la columna quebrada, luego en la tabla de atributos de la capa disolver añadir tres columnas gravelius, lado 1 y lado 2 dando click en tabla y en aladir campo, hacer las mediciones con los datos de perímetro y área.

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19. RECORTE SOBRE LA CAPA DISOLVER

Sobre la capa disolver, ir a herramientas, geoprocesamiento, y en capas vectoriales seleccionar cortar, en parámetros( capa de entrada: recorte, capa de recorte: disolver) región de análisis ( sin título y recorte) guardar como altimetría cune.

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20. RASTERIZADO CUNE

Seleccionar la capa creada de altimetría cune, ir a herramientas después rasterización e interpolación, rasterizar capa vectorial ( capa vectorial: ingresar altimetría_cune, campo TALT) y guardar como rasterizado cune, en región de análisis sin titulo y altimetría_cune.

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21. RELLENADO CUNE

Sobre la capa altimetría cune ir a herramentas geoprcesamiento, herramientas básicas para capas rapster, rellenar celdas sin datos , capa altimetría_cune y guardar como rellenado-cune.

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22. HIPSOMETRIA CUNE

Sobre la capa rasterizada y rellenada de altimetría dar clic en herramientas, geoprocesamiento, geomorfología y análisis del relieve guardar como hipsometría cune ( este paso se guarda y se abre en Excel en donde se hacen las graficas correspondientes).

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22. PERIMETRO POR CURVA DE NIVEL

Ir a la capa altimetría, abrir tabla de atributos en esta añadir medición de perímetro.

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23. PERFIL

Sobre el cauce principal->nueva capa -> tipo gem(seleccionar curva) siguiente y teminar.

Después sobre la capa altimetría_rellenado_rasterizado ir a herramientas geoprocesamiento, perfiles perfil MDE(altimetría_rellenado_rasterizado) ningún elemento seleccionado ruta de perfil -> perfil . Habilitar usar interpolación aceptar

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24 .Estadisticas

Para ver las estadísticas de la altimetría abrir la tabla de atributos y en la columna de TALT, dar click y presionar sumatoria.

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ANALISIS DE RESULTADOS

Se puede observar que a partir de este modelo se facilita la delimitación de la cuenca para realizar los parámetros morfométricos, para la delimitación es válido tanto el método tradicional que se realiza sobre cartas topográficas o como el método digital utilizando el software gvSIG como herramienta de digitalización. Para la delimitación de las unidades hidrográficas, se consideran las siguientes reglas prácticas primero teniendo la capa vectorial, se realiza un rasterizado, luego rellenamos las celdas sin datos, a partir de este se eliminan depresiones y se realiza una acumulación de flujo, segundo se determina el flujo acumulado para poder identificar la red de drenaje realizando un croquis muy general de la posible delimitación.

para la realización de este trabajo usando la aplicación gvsig se determino del área el cual da un valor 28,821,600 m2 , por otro lado se determinó el perímetro dando un valor de 37,000 m, se observó que la cuenca es pequeña y que presenta zonas de variabilidad ya sean relieves y superficies planas, observando que es montañosa, este cuenta con una elevación media de 1467,3 m, las cuencas de forma próxima a la circular tienen rectángulos próximos a un cuadrado, mientras que cuencas alargadas tienen rectángulos

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muy alargados, L1 representa el lado menor del rectángulo (L1= 1706 m ) y L2 representa el lado mayor del rectángulo (L2= 16,892 m), proporcionando una forma más rectangular, siendo una cuenca posiblemente alargada, lo cual se puede comprobar en las cartografías y la orientación de la cuenca.

Se concluyó de acuerdo a los resultados obtenidos que el coeficiente de Gravelius puede llegar a presentar más irregular frente a la posibilidad de presentar una forma circular, debido a que el valor obtenido fue de 1.94 y se aleja de la unidad, este parámetro tiene una relación proporcional con el tiempo de concentración, ya que al tener un mayor coeficiente de Gravelius se tendrá un mayor tiempo de concentración, Se logró un análisis morfométrico total de la quebrada cune estableciendo los parámetros de análisis afondo y así conceptos de cada uno.

Las cuencas hidrográficas son zonas de articulación entre los habitantes que la forman, sobre todo por el uso del recurso que se encuentra en municipio, ya que la población usa este para satisfacer sus necesidades, teniendo en cuenta que es agua de recurso natural, lo que indica que no es apta para consumo humano. En cuanto a la situación problemática se hace necesaria la toma de decisiones en cuanto al manejo y ordenación de la cuenca, puesto que presenta un desequilibrio ambiental al ser uno de los principales proveedores de recurso hídrico para suministro de agua potable del municipio de Villeta.

CONCLUSIONES

El empleo del gvSIG facilita el cálculo de los principales parámetros morfométricos de las cuencas, en este caso la quebrada Cune fue delimitada de manera eficaz, ya que con esta aplicación se puede realizar de forma más sencilla y rápida el análisis y la delimitación.

Es importante conocer los valores obtenidos de los parámetros para definir los impactos que se pueden encontrar en este.

BIBLIOGRAFIA

http://idrisi.uaemex.mx/index.php/esta-semana/nocion/lista-de-nociones/46-que-es-una-cuenca-hidrografica

http://geografia.laguia2000.com/hidrografia/el-estudio-de-los-rios-el-cauce#ixzz42Fopi6UI

http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/adamoreno/HIDRO/MORFOMETR%CDA%20DE%20CUENCAS.pdf

http://www.rutageologica.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=398&Itemid=96&limitstart=18

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