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7/24/2019 parametrosdecalculoSIGAA.docx

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GUA: PARMETROS DE CLCULO SIG

Chavaco L., 511015; Giraldo J., 510052; Guerrero D., 511032; Martnez O., 51053;Montene!ro "., 51103#; Ortiz M., 5110$.

%niver&idad 'acional de Colo()ia *ede +al(iraacultad de -n!eniera "d(ini&traci/n

Cuenca& idro!rica& a)a&teci(iento de a!ua&DocenteM&c.Gil)erto 4duardo Marn +i(entel

1. ealice una revi&i/n )i)lio!rica inda!ando el conce6to, la inter6retaci/n

utilidad de lo& 6ar(etro& relacionado& a continuaci/n.

Basin: %na herra(ienta 7ue crea un ra&ter con toda& la& cuenca& de drena8e. *edeli(itan (ediante la identiicaci/n de la& lnea& de cre&ta entre cuenca&. *on !enerada&u)icando lo& 6unto& de luidez en lo& )orde& de la ventana de anli&i& 9de&de donde(anara el a!ua del r&ter: ta()in lo& &u(idero& 9*in Spatial Analyst Tools > Hydrology > Basin

Fill Sinks: ellena &u(idero& en un r&ter de &u6ericie 6ara 7uitar 6e7ue=a&

i(6ereccione& en lo& dato&.

+or (edio de e&ta herra(ienta &e rellenan la& i(6ereccione& e>i&tente& en la&u6ericie de un Modelo Di!ital de 4levacione& 9D4M: de tal or(a 7ue la&celda& en de6re&i/n alcancen el nivel del terreno de alrededor, con el o)8etivode 6oder deter(inar de or(a adecuada la direcci/n del lu8o 9+uerta et al.,2013:.

Flow acc!la"ion #Ac!laci$n %& Fl'o(: Crea un r&teracu(ulado 6ara cada celda. O6cional(ente 6uede a6licar un actor de 6e&o.


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4&ta herra(ienta calcula 6ara cada celda la cantidad de a!ua 7ue lue dentro de la celdade&de toda& la& celda& 7ue drenan hacia ella. " (eno& 7ue el u&uario e&6ecii7ue el (a6ar&ter de 6onderaci/n 9o6cional:, el valor de &alida 6ara una celda cual7uiera &er &ola(entedeter(inado 6or la cantidad de toda& la& celda& 7ue drenaron hacia ella 9+uerta etal., 2013:.4l (a6a r&ter de 6onderaci/n 6uede &er u&ado 6ara e&6eciicar la cantidad de a!ua7ue e&t di&6oni)le en cada celda 6ara &ervir co(o e&correnta. 4&te (a6a e&nor(al(ente el re&ultado de un (odelo, donde el (a6a de 6reci6itaci/n e&(odiicado 6or la cantidad de a!ua a)&or)ida 6or el &uelo la ve!etaci/n 7ue cu)rela& celda& 9+uerta et al., 2013:.

Flow %i)&c"ion: Crea un r&ter de direcci/n de lu8o de&de cada celda ha&ta&u vecina con la 6endiente de&cendente (& e(6inada.

Deter(inar la direcci/n del lu8o a trav& de cada celda e& &ie(6re el6ri(er 6a&o en el anli&i& de &u6ericie& hidrol/!ica& a 7ue toda& la&re&tante& herra(ienta& hidrol/!ica& re7uieren de e&ta inor(aci/n 6ara &ere(6leada&.

4&ta herra(ienta halla la direcci/n del lu8o 6ara una celda co(6arando&u valor de elevaci/n con lo& valore& de la elevaci/n de &u& celda&vecina&. 4l re&ultado e& un c/di!o 7ue identiica al vecino hacia donde ela!ua luir 9+uerta et al., 2013:.

lo? len!th calcular la lon!itud del lu8o a!ua& arri)a 9u6&trea(: a!ua& a)a8o9do?n&trea(: 6ara cada celda 7ue conor(a el ra&ter de una cuenca. 4&to& 6ar(etro&&on @tile& 6ara calcular el tie(6o de concentraci/n de la cuenca, 7ue &e deine co(o eltie(6o 7ue tarda en lle!ar, a la &ecci/n de &alida de la cuenca, la e&correnta 6roducidaen la zona (& ale8ada de dicha &ecci/n; e&to e& un 6unto crucial de)ido a 7ue -nluenota)le(ente en la or(a de lo& hidro!ra(a& e& un indicador del !rado de intervenci/nantr/6ica en la cuenca.


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*e u&a a 6artir deArcToolbox > Spatial Analyst Tools > hydrology > flow Length.

Sink: Aa()in conocida co(o &u(idero. 4& una celda o un con8unto de celda&conectada& e&6acial(ente a cua direcci/n de lu8o no &e le 6uede a&i!nar uno de lo&ocho valore& vlido& en un r&ter de direcci/n de lu8o. 4&to 6uede ocurrir cuando toda&la& celda& vecina& &on (aore& 7ue la celda de 6roce&a(iento o cuando do& celda&luen entre &, creando un )ucle de do& celda&.La &alida de la herra(ienta *u(idero e& un r&ter entero en el 7ue cada &u(idero tienea&i!nado un valor @nico. Lo& &u(idero& e&tn enu(erado& entre uno la cantidad de&u(idero&.

*na6 6our 6oint Co(ando 7ue 6er(ite a8u&tar un 6unto de luidez a la celda con la(aor acu(ulaci/n de lu8o con una di&tancia deinida 6or el u&uario. La o6eraci/n 7ueu&a 6uede &er con&iderada 6arte del 6reB6roce&o de dato& 6ara delinear cuenca& )a&ada&en 6unto&. 4n al!uno& ca&o&, lo& 6unto& de luidez &on di!itado& en 6antalla,convirtindo&e de&de una ta)la con coordenada& >, o e&co!indola& de un &et de dato&e>i&tente.*e utiliza 6ara a&e!urar la &elecci/n de 6unto& de lu8o acu(ulado alto cuando &edelinean cuenca& de drena8e al utilizar la herra(ienta Cuenca hidro!rica.


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S")&a! Link: "&i!na valore& @nico& a &eccione& de una red lineal de r&ter entreinter&eccione&.

4&ta herra(ienta divide el cauce en &e!(ento& no interru(6ido&. 4& decir,7ue dicha& &eccione& en la& 7ue &e divide el recorrido del lu8o &ern&e!(ento& 7ue conectan do& unione& &uce&iva&, una uni/n un 6unto dede&a!e o una uni/n una divi&i/n del rea de drena8e 9+uerta et al., 2013:.

S")&a! O)%&): "&i!na un orden nu(rico a lo& &e!(ento& de un r&ter 7uere6re&entan la& ra(a& de una red lineal. +ara !enerar un r&ter del orden de la& corriente&&e u&an do& (todo&

BMtodo *trahler 4l orden de la corriente &e incre(enta

cuando &e cruzan do& drena8e& del (i&(o orden. Do& drena8e&de dierente& /rdene& no &e traducirn en un au(ento del orden

de la &i!uiente corriente.BMtodo *hreve Lo& /rdene& de corriente& &on aditivo&.

4n a()o& (todo& &ie(6re &e a&i!na un valor de 1 a lo&&e!(ento& de arroo a!ua& arri)a, o lo& e>teriore&.


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S")&a! "o *&a")&: Convierte un r&ter 7ue re6re&enta unared lineal a entidade& 7ue re6re&entan la red lineal.

Con la i(6le(entaci/n de e&ta herra(ienta &e crea un

*ha6e de lo& drena8e& de la Cuenca idro!rica 6or(edio de (todo& de vectorizaci/n de r&tere& de la redde drena8e&.

+a"&)s,&%: Deter(ina el rea de contri)uci/n 6or &o)re un con8unto de celda& deun r&ter.

4&ta herra(ienta &e encar!a de ladeli(itaci/n de la cuenca

(ediante la Delineaci/n de cadauno de lo& &e!(ento& de caucedeinido& en el &ha6e de drena8e&.

-. La inor(aci/n encontrada la utilizar co(o (aterial de &o6orte en la6re&entaci/n de &u &e(inario. 'o olvide citar la reerencia )i)lio!rica

4&to& &on lo& 6ar(etro& 7ue 6ode(o& e&ti(ar a 6artir del u&o del &ot?are idri&i 9'oolviden con&ultar la i(6ortancia de e&to& 6ar(etro&:

S&)*ici& %& c&nca.e6re&entada con la letra "E (a@&cula, e& 6ro)a)le(ente la caracter&tica !eo(orol/!ica(& i(6ortante. 4l rea de una cuenca hidro!rica &e deine co(o el total de la &u6ericie6roectada &o)re un 6lano horizontal, 7ue contri)ue con el lu8o &u6ericial a un &e!(entode cauce de orden dado, incluendo todo& lo& tri)utario& de orden (enor.


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La (edici/n del rea de una cuenca, en una &ecci/n con&iderada, &e hace utilizando el6lan(etro, o la (alla de 6unto&.

P&)/!&")o %& la c&nca.4& la lon!itud del contorno del rea de la cuenca. 4& un 6ar(etro i(6ortante, 6ue& encone>i/n con el rea no& 6uede decir al!o &o)re la or(a de la cuenca. %&ual(ente e&te6ar(etro &ico e& &i()olizado 6or la (a@&cula +E.

El&0aci$n !&%ia.La elevaci/n (edia& e& la variaci/n altitudinal de una cuenca hidro!rica. 4&ta incidedirecta(ente &o)re &u di&tri)uci/n tr(ica 6or lo tanto en la e>i&tencia de (icrocli(a& h)itat& (u caracter&tico& de acuerdo a la& condicione& locale& reinante&.La 6endiente (edia de una cuenca &e e&ti(a con )a&e a un 6lano to6o!rico 7ue conten!acurva& de nivel con i!ual de&nivel entre ella&.

P&n%i&n"& !&%ia #)a%os(.La 6endiente de una lnea e& la tan!ente del n!ulo 7ue la lnea or(a con un 6lanohorizontal. 4l n!ulo entre una lnea en &u verdadera lon!itud un 6lano horizontal &e

lla(a n!ulo de 6endiente. Tan = Y / XDonde

F 6endienteY = distancia vertical

X = distancia horizontal

4l n!ulo de 6endiente de cual7uier lnea 6uede ver&e @nica(ente en un 6lano de elevaci/n7ue (ue&tre la lnea en &u verdadera lon!itud.

P&n%i&n"& !&%ia #o)c&n"a'&(.*e calcula co(o (edia 6onderada de la& 6endiente& de toda& la& &u6ericie& ele(entale& dela cuenca en la& 7ue la lnea de (>i(a 6endiente &e (antiene con&tante; e& un ndice de lavelocidad (edia de la e&correnta , 6or lo tanto, de &u 6oder de arra&tre o 6oder ero&ivo.


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DondeJF 6endiente (edia de la cuencaLiF Lon!itud de cada una de la& curva& de nivel 9


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4l coeiciente de &inuo&idad hidrulico *h, e& el cociente entre la lon!itud directa Ld, enlnea recta entre la& e>tre(idade& la del e8e del ro. 9la& lon!itude& &on la& 6roeccione&de lo& valore& reale& &o)re un 6lano horizontal:.

Al"i"% inicial

*e deine co(o la altitud (>i(a 7ue &e encuentran dentro del territorio de la cuenca. Laelevaci/n (>i(a nor(al(ente coincide con al!@n 6unto &o)re la divi&oria de a!ua& cercade la ca)ecera de la cuenca. 4&to& valore& &e e>6re&an en (etro& &o)re el !eoide dereerencia de la carto!raa 6lana de Colo()ia, unidade& co(@n(ente lla(ada& (etro&&o)re el nivel del (arE 9(.&.n.(: 9Londo=o, 2001:.

Al"i"% !&%ia.

4&te 6ar(etro i&io!rico (ide la variaci/n en elevaci/n de una cuenca. La altitud laelevaci/n (edia de una cuenca &on i(6ortante&, 6or la inluencia 7ue e8ercen &o)re la6reci6itaci/n, &o)re la& 6rdida& de a!ua 6or eva6oraci/n tran&6iraci/n ,con&ecuente(ente, &o)re el caudal (edio. *u deter(inaci/n &e hace a 6artir de un 6lanoto6o!rico, e(6leando el (todo rea B elevaci/n 9Londo=o, 2001:.

1. M2"o%o 3)&a4&l&0aci$n: La elevaci/n (edia de la cuenca hidro!rica &edeter(ina co(o el 6ro(edio 6onderado de la& altura& 7ue &e encuentran dentro dela cuenca con&iderada. La elevaci/n (edia, 6or e&te (todo, viene dada 6or la

&i!uiente ecuaci/n


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DondeH F 4levaci/n (edia de la cuenca, en (etro&.

H1 H

2 H

3... H

n F "ltura indicada 6or la& curva& de nivel, de&de el 6unto (&

)a8o ha&ta la divi&oria (& alta, en (etro&.

A1 A A3 ... Hn F rea co(6rendida entre la& curva& de nivel la divi&oria de

a!ua&, en H(.

P&n%i&n"& )o!&%io %&l )/o )incial.

4n !eneral, la 6endiente de un tra(o de ro &e con&idera co(o la dierencia total deelevaci/n del cauce 6rinci6al 9cota (>i(a N cota (ni(a:, dividido 6or la lon!itudhorizontal 9Lc6: de dicho tra(o 9Kre=a Jaco)o, 200:.

4&ta deinici/n &e a6ro>i(a al valor real de la 6endiente cuando e& reducida la lon!itud deltra(o analizado. %na or(a (& 6reci&a 7ue la anterior de a6ro>i(ar&e al valor realcon&i&te en a6licar el criterio de Aalor *ch?arz, 7ue con&idera al ro or(ado 6or una&erie de canale& de 6endiente unior(e, en lo& cuale& el tie(6o de recorrido del a!ua e&

i!ual al del ro. La 6endiente (edia 6ara tra(o& de i!ual lon!itud &e deter(ina con lae>6re&i/n


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Donde*F +endiente (edia del caucenF '@(ero de tra(o& de i!ual lon!itud*nF +endiente del tra(o n

La 6endiente (edia 6ara tra(o& de lon!itud varia)le &e calcula con la ecuaci/n

donde*F +endiente (edia del cauce

LF Lon!itud total del rolnF Lon!itud del tra(o n*nF e& la 6endiente del tra(o n

Ti&!o %& conc&n")aci$n 5i)ic,

4l tie(6o de concentraci/n, &e deine co(o el tie(6o (ni(o nece&ario 6ara 7ue todo& lo&6unto& de una cuenca e&tn a6ortando a!ua de e&correnta de or(a &i(ultnea al 6unto de&alida. 4&t deter(inado 6or el tie(6o 7ue tarda en lle!ar a la &alida de la cuenca el a!ua7ue 6rocede del 6unto hidrol/!ica(ente (& ale8ado, re6re&enta el (o(ento a 6artir del

cual el caudal de e&correnta e& con&tante. 4l tie(6o de concentraci/n de la cuenca e& (ui(6ortante 6or7ue en lo& (odelo& lluviaBe&correnta, la duraci/n de la lluvia &e a&u(e i!ualal tie(6o de concentraci/n de la cuenca, 6ue&to 7ue e& 6ara e&ta duraci/n cuando latotalidad de la cuenca e&t a6ortando al 6roce&o de e&correnta, 6or lo cual &e e&6era 7ue &e6re&enten lo& caudale& (>i(o& 9-'G4*% *L, 2010:


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De e&ta (anera, tie(6o de concentraci/n Hir6ich e& una de la& diver&a& (etodolo!a&e>i&tente& 6ara deter(inar el tie(6o de concentraci/n de a!ua en una cuenca a 6artir de &u&6ar(etro& (oro(trico&; e&ta& ueron deter(inada& con inor(aci/n de 6e7ue=a&

cuenca& de Aenne&&ee 94&tado& %nido&: con rea& entre 0,00$ 0,$5 km2

6endiente&

entre 3 12 . *u clculo &e deter(ina a trav& de la &i!uiente ecuaci/n

D/ndeAF tie(6o de concentraci/n 9(inuto&:LF lon!itud del cauce 6rinci6al 9(:*F 6endiente (edia del cauce 6rinci6al 9(P(:

Ti&!o %& conc&n")aci$n %& Cali*o)nia 6i,wa7s an% P8lic +o)ks.

El "i&!o %& conc&n")aci$n "c de una deter(inada cuenca hidro!rica e& el tie(6o

nece&ario 6ara 7ue el caudal &aliente &e e&ta)ilice, cuando la ocurrencia de una

6reci6itaci/n con inten&idad con&tante cae &o)re toda la cuenca.

4>i&ten dierente& (todo& 6ara el clculo; uno de ello& el de Caliornia i!h?a& and

+u)lic Qor


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n%ic& %& *o)!a #6o)"on(.

4l ndice de or(a de orton e>6re&a la relaci/n e>i&tente entre el rea de la cuenca uncuadrado de la lon!itud (>i(a o lon!itud a>ial de la (i&(a. 4ntendindo&e co(olon!itud a>ial una lnea recta 7ue une el 6unto (& alto de la cuenca con el 6unto (& )a8o.

F "PLa

D/nde

actor de or(a de orton

" rea de la cuenca en ial en


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REFERE9CIAS

Kre=a, "., Jaco)o, M. 9200:. +rinci6io& unda(ento& de la idrolo!a *u6ericial.%niver&idad "ut/no(a Metro6olitana. Di&6oni)le enhtt6PPcenca.i(ta.(>P6dP+rinci6io&unda(ento&delaidrolo!ia*u6ericial.6d

+uerta ., en!io J. S Kravo '. 92013:. Manual de "rcG-* 10 nivel inter(edio.%niver&idad 'acional "!raria de la *elva. acultad de ecur&o& 'aturale& enova)le&.

htt6PP???.a!ua&i!.co(P2011P0PcalcularBlaBlon!itudBdeBlu8oBenBarc!i&.ht(l

htt6&PP)ooo20B4LK20"!uaP.$20+reci6itacione&

20(a>i(a&2020tie(6o&20de20concentracion.6d

Londo=o, C. 92001:. Cuenca& hidro!rica& Ka&e& conce6tuale& N caracterizaci/n6laniicaci/nBad(ini&traci/n. %niver&idad del Aoli(a. Di&6oni)le enhtt6PP???.ut.edu.coPacade(icoPi(a!e&Parchivo&Pac[ore&talPDocu(ento&PL-KO*Pcuenca&20hidro!raica&20)a&e&20conce6tuale&2020caracterizacion20206laniicacion20or!anizacion20B20C"LO*20LO'DOO.6d
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*ociedad !eo!rica de Li(a. 92011: \u e& una cuenca hidrol/!icaT. Li(a, [email protected]&6oni)le en htt6PP???.!?6.or!PGlo)alPGQ+B*"([ile&P+u)licacione&PWario&PCuenca[hidrolo!ica.6d

"n/ni(o.La cuenca hidrogrfica. 9con&ultado 22 de octu)re de 2015:. O)tenidode De6arta(ento de -n!eniera idrulica Medio "()ientehtt6&PPhidrolo!iau8cv.ile&.?ord6re&&.co(P2010P0P(oro(etria[cuenca.6d
http://www.gwp.org/Global/GWP-SAm_Files/Publicaciones/Varios/Cuenca_hidrologica.pdfhttp://www.gwp.org/Global/GWP-SAm_Files/Publicaciones/Varios/Cuenca_hidrologica.pdfhttp://www.gwp.org/Global/GWP-SAm_Files/Publicaciones/Varios/Cuenca_hidrologica.pdfhttp://www.gwp.org/Global/GWP-SAm_Files/Publicaciones/Varios/Cuenca_hidrologica.pdf

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