Morfometría de Cuencas Hidrográficas Link Title
Antecedentes Link Title
Concepto
Es el estudio cuantitativo de las características de una ciuenca hidrográfica y se utiliza para analizar la red de drenaje, las pendientes y la forma de una cuenca a partir del cálculo de valores numéricos. Link Title
Es importante señalar que las mediciones deben ser realizadas sobre un mapa con sufuciente información hidrográfica y topográfica.
El estudio de las carácterísticas Morfométricas de una cuenca, fue iniciado originalmente por el padre de la hidrología modera en los Estados Unidos, Robert Ermer Horton.
A través de sus dos artículos de referencia internacional:
"Drainage basin Characteristics" en 1932 y;
"Erosional development of streams and their drainage basins: Hydrophysical approach to cuantitative morphology" del año 1945 (justo un mes antes de su muerte):
Arthur Newell Strahler; Los estudios morfométricos fueron transformados de diferentes análisis puramente cualitativos y deductivos, a estudios científicos, cuantitativos y rigurosos capaces de suministrar datos hidrológicos faciles de estimar.
Además, modificó y mejoró el sistema para el análisis de la red de drenaje propuesto originalmente por Horton (1945). Donde se clasifican los ordenes de los cauces de acuerdo a su jerarquía y a la potencia de afluentes.
Importancia en la Hidrología Link Title
La Morfometría de Cuencas resulta de gran utilidad ya que permite el estudio de la semenjanza de los flujos de diferentes tamaños con el fin de aplicar los resultados de los modelos elaborados en pequeña escala a prototipos de gran gran escala.
El análisis morfométrico permite las características físicas de una cuenca, lo cual permite relaizar comparaciones entre varias cuencas, así como ayuda a la interpretación de la funcionalidad hidrológica y en la definición de estrategias para la formulacion de su manejo.
El análisis morfométrico esta encaminado a determinar posobles picos de crecidas o avenidas en caso de tormentas, además de definir medidas de tipo estructural para el control de crecidas excepcionacles.
Parámetros Link Title
Parámetros Asociados a la forma de la Cuenca
Parámetros de Relieve
Área (A)
Es la proyección horizontal de toda la superficie de drenaje de un sistema de escorrentía dirigido directa o indirectamente a un mismo cauce.
Este parámetro se expresa normalmente en km2.
Este valor es de suma importancia por que un error en su medción incide directamente en los resultados.
Perímetro (P)
Longitud sobre el plano horizontal, que reccore la divisoria de aguas.
Se mide en unidades de longitud y se expresa normalmente en metros o kilómetos.
Longitud de la Cuenca (L)
Distancia horizontal desde la desembocadura de la cuenca hasta otro punto aguas arriba.
Ancho de la Cuenca (B)
Relación entre el área y la longitud de la cuenca
Factor de forma de Horton (Kf)
Relación entre el área y el cuadrado de la longitud de la cuenca;
Kf= A/L^2
Intentar medir cuan cuadrada (alargada) puede ser la cuenca. Una cuenca con un factor de forma, esta menos sujeta a crecientes que una de la misma área y mayor factor de forma.
Coeficiente de Compacidad (Kc)
Propuesta por Gravelius, compara la forma de la cuenca con la de una circunferencia, cuyo círculo inscrito tiene la misma área de la cuenca en estudio.
Razón de Elongación (Re)
Relación entre el diámetro de un círculo con igual área de la cuenca y la longitud máxima de la misma.
La fórmula es la propuesta por Shumm (1956).
Parámetros relativos al drenaje
Curva Hipsométrica
Permitirá caracterizar el relieve otienendose a parti de las cotas de altirud MDE 1:50 000 y complementado con la estimación de la superficie acmulada por cada cota.
Pendiente media de la cuenca
Uno de los principales parámetros que caracteriza el relieve de la misma y permite hacer comparaciones entre cuencas para observar fenómenos erosivos que se manifiestan en la superficie.
Elevación Media
A partir de la curva hipsométrica, se determinará la elevación media equivalente al 50% del área de la cuenca, donde el eje X del g´rafico se aplicará el porcentaje.
Análisis hipsométrico
Para comparar las cuenca con otros sistemas hidrográficos
se empleo el Criterio propuesto por Campos (1999), que considera la relación entre las alturas parciales y la altura total, así como las áreas parciales entre curvas de nivel y el área total. Con ello podremos determinar el ciclo erosivo y la etapa evolutiva en que se encuentra la cuenca.
Orden de los Cauces
Es una clasificaión que proporciona el grado de bifurcación dentro de la cuenca.
Existen varios métodos para reaalizar tal clasificaión. En este caso se emplea el método de Horton, el cual se fundamenta en los siguientes criterios:
Corrientes de primer orden: Corrientes fuertes, portadoras de aguas de nacimientos y que no tienen afluentes.
Cuando dos corrientes de orden uno se unen, resulta una corriente de orden dos.
De manera general, cuando dos corrientes de orden i se unen, resulta una corriente de orden i+1.
Cuando una corriente se une con otra de orden mayor, resulta un corriente que conserva el mayor orden.
Relación de bifurcación (Rb)
Horton introdujo este concepto para definir el coeficiente enre el número de cauces de caulquier orden (Nu) y el número de cauce de orden (u) del siguiente orden superior, es decir:
La relación de bifurcación varían de 3.0 a 5.0 para cuencas en las cuales las estructuras geológicas no distorsionan el modelo de drenaje.
En condiciones naturales y en general, el valor promedio es 3.5.
D.R. Coates encontró que la Rb de corrientes de primero a segundo orden varía de 4.0 a 5.1 y de las de segundo a tercer orden varía de 2.8 a 4.9.
Tiempo de Concentración
Tiempo que tarda en llegar una gota de agua de lluvia desde el extremo hidraúlicamente mas alejado de la cuenca a la sección de salida, calculándose mediante: