Ejercicio 2 Caracteristicas Fisicas Cuencas-1

Características físicas de Cuencas con ArcView

2-1

LABORATORIO No. 2 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE UNA CUENCA HIDROGRÁFICA Entre a la hoja Web del curso y en la página correspondiente a los datos y manuales de las prácticas, ejecute el archivo del ejercicio No. 2, el cual creará un directorio llamado c:\curso_hidro\ejer2, el cual de ahora en adelante será el directorio de trabajo. El proyec proyecto to que se abre muest muestra ra los shap shapes es de ríos ríos,, curv curvas as (10 metr metros os)) marc marco o Cuenca_ejer1.shp; y los grids Cuenca_med, Flow Direction, Flow Accumulation

y

CLIP (CORTADO) DEL MODELO DE ELEVACION DIGITAL 1.

Escoj Escojaa la opc opció ión n File File-E -Ext xtens ensio ions ns y act activ ivee la ext exten ensi sión ón “Mi “Mila la Gri Grid d Util Utilit itie ies” s”..

2.

Haga Haga acti activo vo el tema tema “Cue “Cuenc nca_ a_me med” d” y haga haga clic clic sobr sobree el icon icono o que que acti activa vará rá una rutina para “cortar” el modelo de elevación digital al contorno de la cuenca delimitada anteriormente.

3.

Apar Aparec ecer eráá un mens mensaj ajee en dond dondee se le le info inform rmaa que que el gri grid d acti activo vo ser seráá cort cortad ado o de acuerdo al tema poligonal poligonal que escoja. Haga clic en “Yes” “Yes” para continuar.

4.

Escoj Escojaa el tema tema Cue Cuenc nca_e a_eje jer1 r1.s .shp hp com como o el tema tema que que uti utili lizar zaráá para para cor corta tarr el mode modelo lo de elevación digital. digital. Haga clic en OK.

Curso Bases Hidrológicas para el Manejo de Cuencas

Laboratorio No. 2


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5.

En el el sig sigui uien ente te mens mensaj ajee se le adve advert rtir iráá que que el tema tema gri grid d ser seráá cor corta tado do de de acue acuerd rdo oa los elementos elementos poligonale poligonaless seleccionados seleccionados en el tema respectivo. respectivo. Si no hay nada seleccionad seleccionado, o, se utilizan todos los elemento elementoss del tema vectorial. vectorial. Haga clic en “Yes” para continuar.

6.

Guar Guarde de el nuev nuevo o mode modelo lo de elev elevac ació ión n con con el nomb nombre re de “cue “cuen_ n_me med2 d2”. ”. Haga Haga clic clic en OK.

7.

Apag Apague ue todo todoss los los tema temass y enci encien enda da el tema tema que acab acabaa de de cre crear ar.. Se puede puede obse observ rvar ar que la elevación mínima observada en la cuenca es de 3080 msnm y la máxima de 3391.897 msnm.


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CÁLCULO DE LAS CURVAS CARACTERÍSTICAS DE UNA CUENCA a. Curva Hipsométrica Es la curva que puesta en coordenadas rectangulares, representa la relación entre la altitud, y la superficie de la cuenca que queda sobre esa altitud. 8.

Ahora se va a reclasificar el MED de la cuenca en 13 categorías (de 25 en 25 metros. Haga activo el tema cuen_med2 y luego escoja la opción del menú Analysis-Reclassify. Cuando se abra la caja de diálogo haga clic en el botón “Classify”

9.

Escoja el tipo de clasificación como igual intervalo y el número de clases a 13, como se muestra a continuación. Haga clic en OK.

10.

Escriba con el teclado los rangos que de la columna “Old Values” que se muestran a continuación, respetando el valor mínimo y máximo observado. Al terminar haga clic en OK.


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11.

2-4

La operación de reclasificación, convirtió un grid de “punto flotante” a un grid “entero”, como se muestra en la figura.


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Características físicas de Cuencas con ArcView 12.

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Ahora calcularemos el área que encierra cada uno de los intervalos que se reclasificaron en el paso anterior. Haga activo el tema “Reclass of cuen_med2” y abra la tabla respectiva haciendo clic en el icono

.

13.

Cuando se abra la tabla, escoja la opción de menú Table-Start Editing para poner la tabla en modo de edición. Escoja ahora la opción de menú Edit-Add Field para agregar una columna.

14.

En la caja de diálogo que se abre, escriba Area como el nombre de la columna, escoja el tipo de columna como “Number” con un ancho de 16 caracteres y 2 lugares decimales. Haga clic en OK para agregar la columna a la tabla.

15.

Cerciórese que el encabezado con el nombre de la columna “Area” esta en color gris. Si no lo está haga clic con el ratón en el encabezado. Luego haga clic en el icono

16.

para activar la calculadora.

Introduzca en el espacio en blanco la expresión que se muestra en la figura. Para el efecto, haga doble clic sobre el campo [Count], luego haga clic sobre el símbolo de multiplicación (*) que se encuentra en la columna “Requests”, abra paréntesis y luego escriba 2.5, busque el símbolo de elevado al cuadrado (^) y luego escriba el 2. La expresión debe quedar como sigue: [Count]*(2.5^2) Esta expresión significa que se tome el número de celdas que pertenecen a cada categoría y se multiplique por el área de la celda (recuerde que la celda tiene 2.5 m X 2.5 m, lo que equivale a 6.25 m2).


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17.

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La tabla muestra ahora las áreas que corresponden a cada uno de los 13 intervalos definidos en el paso 10. El área está expresada entonces en metros cuadrados.

A este punto puede guardar su proyecto para evitar pérdida accidental de sus datos 18.

Abra MS-Excel y cree la siguiente tabla:


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CALCULO DE LA PENDIENTE 1.

Encienda el tema Cuen_med2 y hágalo activo. Luego seleccione la opción del menú Analysis-Map Calculador.

2.

Cuando se abra la caja de dialogo ingrese la siguiente expresión en el calculador de mapas. Haga doble clic en el nombre del grid del modelo de elevación digital de la cuenca que aparece en la columna del lado izquierdo, y luego escriba el resto de la expresión sin dejar espacios en blanco. No altere ni borre los paréntesis que el calculador de mapas escribe cuando se abre la caja de diálogo y que se representan acá en color rojo. ([Cuen_med2].slope(nil,true))


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3.

Encienda el tema que se genera y hágalo activo. Las pendientes en este caso están en porcentaje, debido a que en la expresión utilizamos la palabra “true”. Si hubiéramos querido la pendiente en grados sexagesimales hubiéramos utilizado la palabra “false” en la expresión.

4.

Como el tema es temporal, hay que guardarlo de manera permanente. Escoja la opción Theme-Save data set. Guarde el tema con el nombre de cuen_pen en su directorio de trabajo y luego haga clic en OK.

5.

Escoja la opción del menú Theme-Properties y cambie el nombre del tema a “Pendiente (%)”.

6.

Haga activo el tema Cuenca_ejer1.shp y luego escoja la opción del menú Analysis-Summarize Zones para resumir los valores del tema de pendientes dentro del tema de la cuenca.


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7.

Escoja “Id” como el campo de la tabla de atributos que define las zonas en donde queremos generar el resumen. Haga clic en OK.

8.

Escoja “Pendiente (%)” como el tema sobre el que se desea generar el resumen y haga clic en OK.

9.

Cuando se le pregunte si desea hacer algún gráfico, haga clic en “Cancel”.


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Observe la columna “Mean” en la tabla que se genera. Se puede observar que la pendiente media de la cuenca es 45.4946%.

A este punto puede guardar su proyecto para evitar pérdida accidental de sus datos

ORDEN LAS CORRIENTES: 1.

Active la extensión Basin1.

2.

Deberá inicializarla haciendo clic en el ícono e indicarle cuáles son los temas de Dirección y Acumulación de flujo (ya se hizo en el laboratorio No. 1)

3.

Apague todos los temas y encienda el tema Flow Accumulation y hágalo activo.

4.

Luego haga clic en el ícono

5.

Cuando se abra la caja de diálogo del “Stream Network” teclee 250 como el umbral de acumulación de flujo para crear la red de drenaje.

6.

En la caja de diálogo siguiente, si hace clic en “Yes” el orden de las corrientes será asignado según el método de Strahler. Si hace clic en “No” será calculado según el método de Shreve. Para este caso haga clic en “Yes”.

.


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7.

Guarde el shape con el nombre de “red_drenaje_strahler.shp”.

8.

Apague todos los temas a excepto del que acaba de crear. Hágalo tambien activo.

9.

Haga clic en el icono de abrir tabla y observe en cuál campo o columna se encuentra consignado el orden de cada corriente. Como puede observarse, para


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cada segmento de línea existe su orden (order) y la longitud del segmento (length_km).

10.

Ahora vamos a cortar la red de drenaje y dejar únicamente la que está dentro de nuestra área de estudio. Escoja la opción del menú File-Extensions y active la extensión Geoprocessing Wizard (tener cuidado que hay dos, por lo que debe activar la que fue modificada por Jeffrey Lane del Middlebury Collage).

11.

Escoja la opción View-Geoprocessing Wizard y escoja la opción “Clip one theme based on another”. Haga clic en Next.


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12.

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Seleccione “Red_drenaje_strahler.shp” como el tema de entrada (input), el tema “Cuenca_ejer1.shp” como el polígono a sobreponer y por último nombre el archivo de salida como “red_drenaje_cuenca.shp”. Cuando termine haga clic en “Finish”


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13.

Apague todos los temas y encienda los temas de “Red_drenaje_cuenca.shp” y “Cuenca_ejer1.shp”.

14.

Teniendo activa la red de drenaje recién creada, escoja la opción del menú Theme-Auto Label que servirá para etiquetar cada corriente con su respectivo orden. Se abrirá una caja de diálogo que deberá llenar para que luzca como la que se muestra a continuación. El Label Field es la columna con la que queremos etiquetar y debemos escoger “Order”. Debemos escoger la opción “Find Best Label Placement” para permitir que el programa acomode la etiqueta donde mejor le convenga. Las otras opciones le serán explicadas por el profesor. Haga clic en OK.


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Las etiquetas con el orden de corriente correspondiente le serán mostradas.

A este punto puede guardar su proyecto para evitar pérdida accidental de sus datos.

PERFIL LONGITUDINAL Y PENDIENTE DEL CAUCE 1.

Escoja la opción File-Extensions y active la extensión Surface Tools (v 1.5).

2.

Haga clic en el ícono de agregar temas “cauce_principal.shp”


y agregue el tema llamado

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3.

Apague el tema de la red de drenaje y encienda el tema del cauce principal y hágalo activo.

4.

Haga clic en el icono que activa el menú de la extensión Surface Tools. De las opciones escoja Cauce_principal.shp como el tema de entrada (Input Theme) y el campo “Arcid” como el campo de Identificación (ID Field). Haga clic en OK.


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5.

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Seleccione cuen_med2 como el tema de elevación (Elevation Theme). De las opciones “Data for RESULTS Table” solamente seleccione “Average Slope” (Pendiente promedio) en “Percent” (Porcentaje). De las opciones “ELEVATION DATA” solamente seleccione que desea conocer la elevación inicial y final (Beginning and Ending Elevation). De las opciones “Line Length Options” solamente chequee que desea conocer el “Flat Length of Lines” (la longitud plana de las líneas). También chequee que desea crear un gráfico con el perfil del cauce. Haga clic en Ok.


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6.

Cuando le aparezca el siguiente mensaje de advertencia solamente haga clic en Ok.

7.

Guarde la tabla con el nombre de “características_cauce.dbf” y observe los resultados.


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8.

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Cierre la tabla y observe los resultados del gráfico del perfil del río.


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REPORTE DE LA PRÁCTICA Con los datos obtenidos en la tabla que sirve para elaborar la curva hipsométrica y en los diferentes apartados de este manual y haciendo uso, ya sea de Excel o de otro programa graficador, presente un reporte impreso que incluya los siguientes productos: a. Curva hipsométrica y curva de frecuencia de alturas (pueden ser las dos en una sola) b. Indices representativos (Indice de forma, Indice de Compacidad o Gravelious, Rectángulo equivalente y su respectivo dibujo, Indice de Pendiente y Pendiente de la cuenca) c. Calcule la pendiente del cauce con los datos consignados en la tabla que se generó en el paso 7 de la página 2-19 y haga una nueva gráfica para el perfil del mismo. d. Entre al sitio WEB de ESRI (www.esri.com) y encuentre una extensión de ArcView que calcule la densidad de drenaje, o bien idee cómo calcularla a partir de los datos de la tabla del shape “red_drenaje_cuenca.shp”. e. Comente de manera general que aspectos interesantes de la cuenca le revelan los cálculos de las características físicas e índices de la cuen ca en estudio.


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Ejercicio 2 Caracteristicas Fisicas Cuencas-1

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