UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES FACULTAD DE CIENCIAS GEOLOGICAS INGENIERIA GEOLOGICA Materia: Geomorfología Materia: Geomorfología Docente: Dr. Docente: Dr. Jaime Argollo Auxiliar: Univ. Auxiliar: Univ. Iris Ramos Fernández
Practica #5 PARAMETROS MORFOMETRICOS DE UNA CUENCA: CURVA HIPSOMETRICA
l. Objetivos Comprender la importancia que representa la curva hipsométrica en el estudio de la evolución del drenaje y también en la realización de correlaciones con otras cuencas o subcuencas con características similares. Entender como el histograma de frecuencias altimétricas, nos da una idea probabilística de la variación en la altura de la cuenca.
ll. Materiales. Mapa topográfico. Calculadora, lápices Reglas Papel cebolla Bolígrafos Marcadores Hilo, y otros.
III.
Parte Teórica Una de las herramientas más importantes en el análisis hídrico es la morfometría de cuencas (Maidment,1992; Verstappen, 1983; Campos, 1992, Gregory and Walling, 1985) ya que nos permite establecer parámetros de evaluación del funcionamiento del sistema hidrológico de una región. Dicha herramienta puede servir también como análisis espacial ayudando en el manejo y planeación de los recursos naturales (López Blanco, 1989) al permitirnos, en el marco de una unidad bien definida del paisaje, conocer diversos componentes como el tamaño de la cuenca, la red de drenaje, la pendiente media, el escurrimiento, etcétera.
Parámetros Morfométricos Superficie El Área de la cuenca es la superficie en proyección horizontal encerrada por una divisoria, definido como una línea imaginaria formado por los puntos de nivel más altos. Técnicamente las cuencas hidrológicas son divididas en pequeñas y grandes. (Cuadro.1) Cuadro1. Tamaño de la cuenca Km2 Clasificación <25 Muy pequeña 25-250 Pequeña Intermedia500-2500 Pequeña Intermedia2500-5000 Grande >5000 Muy Grande Parámetros relativos a la forma de la cuenca La forma de la cuenca influye en el escurrimiento superficial del cauce, para determinar la forma se determinan dos parámetros importantes: Coeficiente de compacidad (Cc) y el factor de forma de Horton (K f ).
Índice de compacidad Es la relación que existe entre el perímetro de la cuenca y el perímetro de una circunferencia de área igual a la de la cuenca. Es un valor adimensional, independientemente al área estudiada tiene por definición un valor 1 para cuencas imaginarias de forma exactamente circular. El grado de aproximación de este índice a la unidad indicara la tendencia a concentrar fuertemente volúmenes de aguas de escurrimiento, siendo más acentuado cuando más se acerca a la unidad, es decir que entre más bajo sea C c mayor será la concentración de agua. Existen tres clasificaciones según el valor del parámetro. (Cuadro2 ) Cuadro2. Índice de Gravelius para la evaluación de la forma Clase Rango Descripción Cc1 1-1.25 Forma casi redonda a oval-redonda Cc2 1.25-1.5 Forma oval-Redonda oval-alargada Cc3 1-5-1.75 Forma oval-Alargada a Alargada
Factor de forma de Horton (K f ) 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 K f 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. Existe una clasificación del factor de forma según Horton. (Cuadro3) Cuadro 3. Valor interpretativo del factor de forma de Horton Valores Forma de la cuenca > 0.22 Muy alargada 0,220.300 Alargada 0.3000.37 Ligeramente alargada 0.370.450 Ni alargada ni ensanchada 0.45-0.60 Ligeramente ensanchada 0.60-0.80 Ensanchada 0.80-1.20 Muy ensanchada >1.200 Rodeando el desagüe
Donde: Kf : Factor de forma A : Área de la cuenca en km2 L : Longitud de la cuenca Esta información permite conocer la influencia de la forma de la cuenca en la escorrentía, como la cuenca tiene forma alargada significa que el agua de escorrentía tiene más tiempo de viaje lo que provoca que en la cuenca no se produzca la concentración de flujos y por ende no existan crecidas de los ríos en caso de lluvias concentradas o tormentas.
Parámetros relativos al relieve de la cuenca Altura y elevación
Es uno de los parámetros más determinantes de la oferta hídrica y del movimiento del agua a lo largo de la cuenca. De ella dependen en gran medida la cobertura vegetal, la biota, el clima, el tipo y uso del suelo y otras características fisiográficas de un territorio. Cota mayor de la cuenca (CM): Es la mayor altura a la cual se encuentra la divisoria de la cuenca (msnm.). Cota menor de la cuenca (Cm): Es la cota sobre la cual la cuenca entrega sus aguas a un cauce superior (msnm.). Elevación promedia del relieve: Es la elevación promedia de la cuenca referida al nivel del mar.
Curva Hipsométrica El relieve de una cuenca se define por medio de su curva hipsométrica, la cual representa gráficamente las distintas elevaciones del terreno en función de la superficie dominante. Es una curva que indica el porcentaje del área que existe por encima de una cota determinada. Las curvas hipsométricas son características del ciclo erosivo y del tipo de cuenca se divide en tres zonas: 1. Zona donde predomina la producción de sedimentos y aguas (Ríos jóvenes). 2. Zona donde predomina el transporte de ambos (Ríos maduros). 3. Zona caracterizada por la deposición de sedimentos (Ríos en etapa de vejez).
La curva hipsométrica 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. Normalmente se puede decir que los dos extremos de la curva tienen variaciones abruptas. La función hipsométrica es una forma conveniente y objetiva de describir la relación entre la propiedad altimétrica de la cuenca en un plano y su elevación. Es posible convertir la curva hipsométrica en función adimensional usando en lugar de valores totales en los ejes, valores relativos: dividiendo la altura y el área por sus respectivos valores máximos. La curva hipsométrica nos ayuda a determinar la evolución del drenaje en el mapa a lo largo del ciclo geomorfico.
IV.
Procedimiento Delimitar la cuenca y hallar el área, superficie y longitud de la cuenca. Llenar la tabla 1. Con los datos obtenidos.
Superficie Área Perímetro Longitud
77.74 km2 55.49 km 26.61 km
Con los datos de la tabla 1. realizar la clasificación de la cuenca con relación del área que presenta y la forma de la cuenca.
Determinar la cota alta y la cota mínima de la cuenca y hallar la elevacion promedio del relieve. Llenar la tabla 2. Con los datos obtenidos. Cotas Cota Máxima 5700 m. Cota Mínima Elevación promedio del relieve
4100 m. 1600 m.
Obtención de la curva Hipsométrica.
Dividir en 10 clases la elevación promedio del relieve, el cual será el número de clases que utilizaremos para construir el grafico de la curva hipsométrica. Llenar los resultados en la tabla 3 de la siguiente manera:
Intervalo entre cotas Cotas (msnm)
No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
160
Mínima 4100,00 4260,00 4420,00 4580,00 4740,00 4900,00 5060,00 5220,00 5380,00 5540,00
Máxima 4260,00 4420,00 4580,00 4740,00 4900,00 5060,00 5220,00 5380,00 5540,00 5700,00
Promedio 4180,00 4340,00 4500,00 4660,00 4820,00 4980,00 5140,00 5300,00 5460,00 5620,00
Usando el valor de elevación (rango de cada clase), delimitar (pintar en el mapa topográfico) el área de cada clase. Con los datos obtenidos llenar la tabla 3. Determinar el área de cada clase. Si la suma de las áreas de clases no coincide al área total de la cuenca, ponderar al valor del área total.
% de clase =Área de la clase *100 Área total de la cuenca
Cotas (msnm)
Color de cada clase No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Mínima Máxima Promedio Intervalo 4100,00 4260,00 4180,00 1,4071 4260,00 4420,00 4340,00 4,8863 4420,00 4580,00 4500,00 10,7256 4580,00 4740,00 4660,00 16,7309 4740,00 4900,00 4820,00 13,4496 4900,00 5060,00 4980,00 12,7386 5060,00 5220,00 5140,00 8,7371 5220,00 5380,00 5300,00 5,4316 5380,00 5540,00 5460,00 2,3357 5540,00 5700,00 5620,00 0,8086 77,2511
Área (km2) Área % ponderada Acumulado 1,82146274 100,00 6,32521738 347,26 13,8840741 762,25 21,6578146 1189,03 17,4102375 955,84 16,4898623 905,31 11,3100008 620,93 7,03109729 386,01 3,02351682 165,99 1,04671649 57,47 100
En baso a los datos, obtener el grafico de la curva hipsométrica.
Realizar el cálculo del área y el perímetro para cada subcuenca y la cuenca en general. Se deberá realizar una curva hipsométrica para cada subcuenca y para la cuenca en general. Posteriormente se realizará una superposición de todas las curvas hipsométricas (de cada subcuenca). El cual nos ayudara a la interpretación de la evolución y edad de los ríos. Entregar su informe junto el mapa hipsométrico realizado en ArcGis .
Trabaje con las siguientes tablas: Tabla1 Superficie Área Perímetro Longitud
Tabla2
Cotas Cota Máxima Cota Mínima Elevación promedio del relieve
´
Tabla3
No de Color clase de clase
Cotas (msnm) Mínima
Máxima
Área (km2) Área % Promedio Área de Clase ponderada Acumulado
