Chapter 4 : Research Design and Methodology
4.4 Analysis: Comparing Cases
4.4.3 Comparison: Focus and limits
La caracterización de morfométrica de cada una de las subcuencas se realizó teniendo en cuenta parámetros relacionados con el tamaño de la cuenca, forma de la cuenca, relieve de la cuenca y drenaje, cada uno de ellos calculados a partir de la cartografía base generada por la Corporación Autónoma Regional a través de la herramienta ArcGis. A continuación, se describen cada una de los parámetros identificados:
3.3.1 Parámetros relacionados con el tamaño de la cuenca 3.3.1.1. Área (A):
Se define como la proyección horizontal de la superficie en la cual se encuentra la cuenca, esta se puede expresar en ha o en km². Es uno de los parámetros más importantes para determinar los demás parámetros a calcular, pues de este dependen los siguientes. Este parámetro fue calculado a través del software ArcGis.
3.3.1.2.Perímetro (P): Es la longitud del límite exterior correspondiente a la divisoria de aguas de la cuenca. Se expresa en km.
3.3.1.3.Longitud de la Cuenca (Lc): Corresponde a la longitud en línea recta a la distancia del punto más lejano a la desembocadura paralela al cauce principal, medido en km.
3.3.1.4.Ancho de la cuenca (Bc): Corresponde a la relación entre el Área de la cuenca y su Longitud, dada por la siguiente ecuación:
𝐵𝐶 = 𝐴 𝐿𝐶
(1)
3.3.2. Parámetros relacionados con la forma de la cuenca
3.3.2.1.Factor Forma (Kf): Corresponde a la relación entre el Ancho medio y la Longitud de la cuenca, dada por la siguiente ecuación:
𝐾𝑓 = 𝐵𝑐 𝐿𝑐 = 𝐴 𝐿2𝑐 (2)
A partir de los resultados de este factor, esto se puede interpretar a partir de la siguiente clasificación, si 0.01 < Kf < 0.18 se dice que la cuenca es muy poco achatada, si 0.18 < Kf < 0.36 la cuenca es ligeramente achatada, y si 0.36 < Kf < 0.54 se dice que la cuenca es moderadamente achatada. Cuencas con valores bajos del factor de forma están menos relacionados con crecientes que otra del mismo tamaño, pero con mayor factor de forma
3.3.2.2.
Coeficiente compacidad (Kc):
Corresponde a la relación entre el perímetro de la cuenca y el perímetro de un circulo de igual área que la cuenca. Dada por la siguiente ecuación:𝐾𝑐 = 0.28 𝑃
√𝐴 (3)
Siendo el P, el perímetro y A, el área de la cuenca. Cuanto más cercano esté el índice a la unidad, se considera que la cuenca tiene una forma más circular y que por tanto es más compacta, y va aumentando conforme disminuye la compacidad (Matauco, 2004). La interpretación de este coeficiente está dado por los siguientes rangos: 1 – 1.25 corresponde a forma redonda a oval redonda, 1.25 – 1.5 corresponde a forma oval redonda a oval oblonga, 1.5 – 1.75 corresponde a forma oval oblonga a rectangular oblonga y mayor a 1.75 corresponde a forma rectangular oblonga (Cortolima, 2009).
3.3.2.3.Índice de alargamiento (Ia):
Relaciona la longitud máxima (𝐿𝑚) encontrada en lacuenca y el ancho máximo (𝐵𝑚). Se estima de acuerdo a la siguiente expresión: 𝐼𝑎 =
𝐿𝑚 𝐵𝑚
(4)
Cuando 𝐼𝑎 toma valores muy mayores a la unidad, se trata de cuencas alargadas, mientras que para
tener un río principal corto. Valores de referencia para este índice incluye: 0.0 < 𝐼𝑎 < 1.4 para cuencas
poco alargadas, 1.5 < 𝐼𝑎 < 2.8 para cuencas moderadamente alargadas, y valores de 2.9 < 𝐼𝑎 < 4.2
corresponde a cuencas muy alargadas (CAR, 2017).
3.3.2.4. Índice de asimetría (Af):
Es la relación del Área de las vertientes, las cuales son separadas por el cauce principal. Esté índice evalúa la homogeneidad en la distribución de la red de drenaje. Dada por la siguiente ecuación:𝐴𝐹 =𝐴𝐷𝑒𝑟 𝐴𝐼𝑧𝑞
(5)
Sí el índice de alargamiento es mayor a 1 indicará que el cauce principal está bastante recargado a una de las vertientes, mientras que si este es igual a 1. Indicará que la distribución del cauce principal es uniforme.
3.3.3. Parámetros relacionados con el Relieve de la cuenca
3.3.3.1.Longitud y Perfil del cauce principal: Es la medida del escurrimiento principal
de la cuenca, desde la parte más alta hasta la desembocadura. Esos parámetros
fueron obtenidos a través de la digitalización del cauce.
3.3.3.2.
Curva Hipsométrica:
Corresponde a una curva que representa en las abscisas la superficie de la cuenca expresada en porcentaje del total del área, que se halla por encima de las cotas de alturas indicadas en las ordenadas (CAR, 2017).3.3.3.3.Elevación Media:
Corresponde a la variación altitudinal de la cuenca
hidrográfica determinada a través de la curva hipsométrica.
3.3.3.4.Pendiente del cauce (So): Corresponde a la variación de la inclinación del cauce
principal y permite definir su comportamiento. Este cálculo se realizó teniendo
en cuenta la Pendiente equivalente constante (S3).
3.3.3.5.
Pendiente de la cuenca (Sc):
Corresponde a la variación de la inclinación de la cuenca, y permite definir el comportamiento de la misma respecto al desplazamiento de las capas de suelo, puesto que, en zonas de alta pendiente son más ocurrentes los problemas de erosión, mientras que en regiones planas aparecen problemas de sedimentación (CAR, 2017).3.3.4. Parámetros relacionados con el Drenaje de la cuenca
3.3.4.1. Densidad de Corrientes (Dc):
Expresa la relación entre el número total de corrientes en la cuenca (Nc) y su área total:
𝐷𝑐 = 𝑁𝑐
𝐴 (6)
Valores altos del parámetro, representan cuencas bien drenadas lo que equivale a una mejor respuesta ante una entrada de lluvia.
3.3.4.2.Tiempo de Concentración (Tc): Es considerado como el tiempo de viaje de una gota de agua de lluvia que escurre superficialmente desde el lugar más lejano de la cuenca hasta el punto de salida (Ven Te Chow, 1994). La ecuación utilizada para realizar este cálculo es la planteada por California Culvert Practice (1942):
𝑇𝑐 = (0.87𝐿 3
𝐶 H )