III.2 SAFE
III.2.3 Customization via Extensibility
12/06/2011
Marcelo Portuguez 49
Es una herramienta creada para desarrollar un sistema de manejo de los Recursos Hídricos. Fue desarrollado por la
Universidad de Texas. Las principales herramientas son
Procesamiento del Terreno y Procesamiento de Cuenca.
Con esta herramienta podemos delimitar Cuencas Hidrográficas y determinar la red de drenaje partiendo de información topográfica.
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Extensión ArcHydro
Terrain Preprocessing utiliza al DEM para identificar la superficie de drenaje, una vez procesado se puede utilizar para la generacion de Red de Drenaje y la delimitacion de cuencas.
12/06/2011 51 Marcelo Portuguez
Esta función modifica el DEM por imposición de un elemento vectorial lineal. Esta función necesita como dato de entrada un DEM y una figura de clase lineal (rio) ambos deben de estar presente en el documento del mapa.
12/06/2011 52 Marcelo Portuguez
Esta función llena los huecos en la grilla. Si una celda es rodeada por las celdas con una elevación mas alta, el agua se atrapa en la celda y no puede fluir. Esta función Fill Sinks modifica el valor de la elevación para eliminar estos problemas.
12/06/2011 53 Marcelo Portuguez
Esta función calcula la dirección del flujo para una celda dada. Los valores en las celdas de la grilla da la dirección del flujo, indica la dirección de la pendiente mas escarpada de esa celda.
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12/06/2011 55 Marcelo Portuguez
Esta funcion calcula la acumulacion del flujo en una grilla que tiene un numero acumulado de celdas contra la corriente de una celda, para cada celda que este en la grilla de entrada.
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Esta función calcula una grilla de la corriente que contiene un valor de “1” para todas las celdas en la celda de la acumulación del flujo de la entrada que tiene un valor mas grande que el umbral dado. El resto de las celdas en la grilla de la corriente no contiene ningún dato.
12/06/2011 57 Marcelo Portuguez
Esta función crea una grilla de los segmentos de la corriente que tiene una identificación única. O un segmento puede ser un segmento principal o puede ser definido como segmentos entre dos emsambladuras del segmento. Todas las células en un segmento particular tiene el mismo código de la grilla que se especifico a ese segmento.
12/06/2011 58 Marcelo Portuguez
Esta función crea grid en cada celula que tiene un valor (grid code) indicando a cada catchment. El valor corresponde al valor transportado por el flujo de segmento que drena en la zona, definido en el segmento de la secuencia de enlace
12/06/2011 59 Marcelo Portuguez
Esta función crea una grilla de los segmentos de la corriente que tiene una identificación única. O un segmento puede ser un segmento principal o puede ser definido como segmentos entre dos emsambladuras del segmento. Todas las células en un segmento particular tiene el mismo código de la grilla que se especifico a ese segmento.
12/06/2011 60 Marcelo Portuguez
Esta función convierte el Stream Link en un elemento vectorial lineal en la red de drenaje. Cada línea del nuevo elemento esta identificado con el código de cuenca que esta reside
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Esta función genera la agregación de captación de aguas arriba a partir de la característica de Captación de clase.
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Esta función permite la generación de drenaje asociados a los puntos de captación
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Área: A
Perímetro: P
Longitud mayor del río: L Ancho promedio: B=A/L Indices representativos Pendientes
Curvas características
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Marcelo Portuguez 65
Relación entre el perímetro de la cuenca y el perímetro de una circunferencia de igual área que la cuenca.
La forma superficial de las cuencas hidrográficas tiene interés por el tiempo que tarda en llegar el agua desde los límites hasta la salida de la misma.
A
P
A
P
P
P
K
A círculo cuenca c0,2821
2
.=
=
=
π
Si: Kc ≈1Cuenca regular, más susceptible a inundaciones y crecidas
1
>
c
K
Cuenca irregular, más alargada ymenos susceptible a inundaciones.
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Expresa la relación entre el ancho promedio de la cuenca y su longitud.
Una cuenca con mayor F que otra es más propensa a ser cubierta por una tormenta que otra con menor F.
2
L
A
L
B
longitud
ancho
F
=
=
=
PortuGIS
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Representación geométrica de la cuenca en forma
rectangular, manteniendo A, P y Kc. − ± = 2 1284 , 1 1 1 1284 , 1 , C c e e K A K l L Le le
PortuGIS
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Conociendo los lados Le y le,
se calculan las distancias
entre curvas de nivel:
;...
;
;
2 2 3 3 1 1 e e el
A
L
l
A
L
l
A
L
=
=
=
PortuGIS
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Dd = Σ L / A [m/m2]; [Km/Km2]
Cociente entre longitud total de cauces de red de drenaje y superficie de cuenca:
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Del cauce:
Pendiente uniforme o un solo tramo
Áreas compensadas Taylor Schwarz De la cuenca: Alvord Mocornita Rectángulo equivalente
PortuGIS
12/06/2011 Marcelo Portuguez 75 Progresiva Cota (msnm) Km 0+000 860 Km 0+500 865 Km 1+000 870 Km 0+500 875 Km 2+000 880 Km 0+500 895 Km 3+000 905 Km 0+500 920 Km 4+000 955 Km 4+500 980 Km 5+000 1010
Perfil longitudinal del río
800 830 860 890 920 950 980 1010 1040 0 2000 4000 6000 progresiva (m ) co ta ( m sn m ) ∆H = 150 L = 5000 S = 0,030 = 3%
PortuGIS
12/06/2011 Marcelo Portuguez 76 Distancia (Km) Elevación (m.s.n.m.) A B Perfil del río
A1
A2 A1 =A2
Se busca que las áreas que quedan entre la pendiente y el perfil (+ y -) sean iguales (compensadas), esto se logra haciendo que las áreas por debajo del perfil y por debajo de la pendiente sean iguales.
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Pendiente de un canal de sección transversal uniforme de la
misma longitud que el cauce principal y que posee la misma velocidad media o tiempo de recorrido que el cauce principal.
n tramos de diferente longitud y pendiente uniformes
2 1 1
1
=
∑
∑
= = n i i n i iS
L
S
PortuGIS
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Donde:
D: Desnivel entre las curvas de nivel; A: Área de la cuenca;
li: longitud de la curva de nivel “i”.
∑
=
i gl
A
D
S
PortuGIS
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Donde:
H: Desnivel total;
Le: Lado mayor del rectángulo equivalente.
e g
L
H
S
=
PortuGIS
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Marcelo Portuguez 80
Es la relación entre altitud y la superficie comprendida por encima o por debajo de dicha altitud. Nos da una idea del perfil longitudinal promedio de la cuenca.
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Marcelo Portuguez 81
Se elabora cuadro de datos obtenidos de áreas parciales de cuenca, para elaborar curvas hipsométricas
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Representan relación entre altitud y área
acumulada por debajo o por encima de dicha altitud
Altitud mediana
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Marcelo Portuguez 83 Curvas hipsométricas
características del ciclo de erosión:
Curva A: fase de juventud; Curva B: fase de madurez; Curva C: fase de vejez.
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Gráfico de barras de áreas parciales (%) con respecto a altitudes (msnm) que las encierran.
12/06/2011 Marcelo Portuguez 85 1 1 2 3 4 Cuencas de 4° orden 1 1 1 1 1 1 3 2 2 2 Cuenca de 3er orden