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Reyes Trujillo, Aldemar

Guía básica para la caracterización morfométrica de cuencas hidrográficas /

Aldemar Reyes Trujillo, Fabián Ulises Barroso, Yesid Carvajal Escobar. -- Santiago de Cali : Programa Editorial Universidad del Valle, 2010.

88 ; 24 cm. -- (Colección ciencias físicas, exactas y naturales)

1. Cuencas hidrográficas 2. Manejo de cuencas hidrográficas

3. Conservación de cuencas I. Barroso, Fabián Ulises II. Carvajal Escobar, Yesid III. Tít. IV. Serie.

333.73 cd 21 ed.

A1273273

CEP-Banco de la República-Biblioteca Luis Ángel Arango

Universidad del Valle

Programa Editorial

Título: Guía básica para la caracterización morfométrica de cuencas hidrográficas.

Autor: Aldemar Reyes Trujillo, Fabián Ulises Barroso y Yesid Carvajal Escobar.

ISBN: 9789587654011

Colección: Ciencias Naturales y Exactas

Rector de la Universidad del Valle: Iván Enrique Ramos Calderón

Vicerrectora de Investigaciones: Ángela María Franco Calderón

Director del Programa Editorial: Francisco Ramírez Potes

Diseño de carátula: G&G Editores

Universidad del Valle

Ciudad Universitaria, Meléndez

A.A. 025360

Cali, Colombia

Teléfono: (+57) (2) 321 2227 - Telefax: (+57) (2) 330 88 77

programa.editorial@correounivalle.edu.co

Este libro, salvo las excepciones previstas por la Ley, no puede ser reproducido por ningún medio sin previa autorización escrita de la Universidad del Valle.

El contenido de esta obra corresponde al derecho de expresión del (los) autor(es) y no compromete el pensamiento institucional de la Universidad del Valle, ni genera responsabilidad frente a terceros. El (los) autor(es) es el único responsable del respeto a los derechos de autor del material contenido en la publicación (fotografías, ilustraciones, tablas, etc.), razón por la cual la Universidad del Valle no asume responsabilidad alguna en caso de omisiones o errores.

Cali, Colombia - Septiembre de 2014

AGRADECIMIENTOS

Numerosas personas y organismos han participado, de una forma u otra, en la realización de este texto. Los autores quieren expresarles su más sincero agradecimiento por su valiosa colaboración:

• La Universidad del Valle, donde los autores ejercen sus actividades de investigación y enseñanza.

• La Corporación Autónoma Regional del Cauca (CRC), que ha financiado parte de la investigación original que aparece en este libro.

• El Grupo de Investigación en Ingeniería de Recursos Hídricos y de Suelos (IREHISA), que ha financiado gran parte de la investigación original presente en el texto y las facilidades ofrecidas a los autores para la redacción del manuscrito.

• La Escuela de Ingeniería de Recursos Naturales y del Ambiente (EIDENAR), que ha brindado el espacio de participación en la enseñanza de los cursos de Hidrología e Hidroclimatología y su política de apoyo para la integración social del conocimiento.

• Al Ing. Julián Yesid Isaza, por su colaboración y aportes para la preparación final del texto.

• A los estudiantes de Ingeniería Agrícola Camilo Barrios Pérez y Orlando Correa Martínez, por su colaboración en la edición del documento.

CONTENIDO

NOMENCLATURA

PRESENTACIÓN

INTRODUCCIÓN

Capítulo 1

ASPECTOS GENERALES DE UNA CUENCA HIDROGRÁFICA

• Partes de una cuenca

• Elementos de una cuenca

• La cuenca como sistema

Capítulo 2

CARACTERÍSTICAS MORFOMÉTRICAS DE UNA CUENCA

• Delimitación del parteaguas

- Pautas que se deben tener en cuenta en la delimitación de cuencas hidrográficas

- Algunas consideraciones adicionales

• La superficie o área

• El perímetro

• Forma de la cuenca

- Índice de compacidad o índice de Gravelius

- Factor de forma (F)

- Índice de alargamiento

- Índice asimétrico

• Pendiente media de la cuenca

- Método de Alvord

- Método de Horton

• Elevación de la cuenca

- Curva hipsométrica

- Métodos de las intersecciones

- Método área - elevación

- Coeficiente de masividad.

- Coeficiente orográfico (Co)

- Rectángulo equivalente

Capítulo 3

CARACTERÍSTICAS DE LA RED DE DRENAJE

• Caracterización de los cauces según la constancia en la escorrentía

• Clasificación de los cauces según su forma

- Cauces semirrectos

- Cauces trenzados

- Cauces meándricos

• Identificación de los tipos de red de drenaje

- Dendrítico

- Rectangular

- Angulado

- Pinnado

- Radial

- Anular

- Centrípeto

- Trellis o enrrejado

- Paralelo

- Desordenado

• Caracterización del río principal

- Longitud del cauce principal

- Perfil longitudinal y pendiente media del río

- Longitud total de la red

- Número de orden

Orden de las corrientes

Relación de bifurcación

Relación de longitud

• Densidad de los cauces

- Densidad del drenaje - Método de Horton Dd

• Constante de estabilidad del río (C)

• Índice de torrencialidad CT

• Pendiente del cauce

- Método de las elevaciones extremas

- Método de Taylor – Schwarz

• Tiempo de concentración. Métodos directos e indirectos

- Fórmula de Kirpich

- Fórmula de Kirpich Californiana

- Fórmula de Guaire

- Fórmula de Bureau of Reclamation

Fórmula de Kirpich

Fórmula de Kirpich Californiana

Fórmula de Guaire

Fórmula de Bureau of Reclamation

• Sinuosidad del cauce

Capítulo 4

SIMILITUD HIDROLÓGICA

• Similitud geométrica

• Similitud cinemática

• Similitud dinámica

- Similitud geométrica

- Similitud cinemática

- Similitud dinámica

BIBLIOGRAFÍA

NOMENCLATURA

A: Área de la cuenca (km2 o m2).

Ai: Área de cada franja (km2 o m2).

Amay: Vertiente mayor (km2 o m2).

Amen: Vertiente menor (km2 o m2).

At: Área total de la cuenca (km2 o m2).

C: Constante de estabilidad del río.

Co: Coeficiente orográfico (Adimensional).

Ct: Índice de torrencialidad (km2).

D: Diferencia de nivel entre las curvas de nivel del plano topográfico empleado (km).

Dd: Densidad de drenaje.

ei: Promedio de las curvas de nivel que delimitan cada franja (m.s.n.m.).

Em: Elevación media de la cuenca (m.s.n.m.).

F: Factor de forma (Adimensional).

h: Altitud media del relieve (km o m).

H: La diferencia entre las dos elevaciones extremas de la cuenca (m).

Hmax: Altitud máxima del cauce (m.s.n.m.).

Hmin: Altitud mínima del cauce (m.s.n.m.).

la: Índice de alargamiento (Adimensional).

Ias: Índice asimétrico (Adimensional).

Kc: Índice de compacidad o índice de Gravelius (Adimensional).

Km: Coeficiente de masividad (m.s.n.m/km2)

L: Longitud del cauce principal de la cuenca (km o m).

l: Ancho máximo (km o m)

Lc: Longitud de la curva de nivel (km o m)

Li: Longitud promedio de todos los cauces de orden i (m).

Li+1: Longitud promedio de todos los cauces de orden i + 1 (m).

Lm: Longitud máxima (km o m).

Ls: Longitud del valle del cauce principal, medida sobre un trazado suave del cauce (km o m).

LT: Longitud total del cauce principal (km o m).

Lx: Longitud total de las líneas de la cuadrícula en la dirección X dentro de la cuenca (km o m).

Ly: Longitud total de las líneas de la cuadrícula en la dirección Y dentro de la cuenca (km o m).

n: Número de intersecciones.

n1: Número de corrientes de primer orden según el método de Horton.

ni: Número total de cauces de orden i.

ni+1: Número total de cauces de orden i + 1.

Nx: Número total de intersecciones y tangencias de la cuadrícula con curvas de nivel.

Ny: Número total de intersecciones y tangencias de la cuadrícula con curvas de nivel.

P: Perímetro de la cuenca (km o m).

Rl: Relación de longitudes (Adimensional).

Rb: Relación de bifurcación (Adimensional).

Rc: Relación de confluencias (Adimensional).

S: Pendiente media del cauce (%).

S: Diferencia entre las dos elevaciones extremas de la cuenca H (m), dividida por la longitud del cauce principal de la cuenca L (m) (m/m).

Si: Pendiente de cada uno de los tramos en que se subdivide la longitud del cauce principal (m/m).

Sin: Sinuosidad del cauce (Adimensional).

Sm: Pendiente de la cuenca (%).

Tc: Tiempo de concentración (min u hora).

θ: Ángulo entre las líneas de la cuadrícula y las curvas de nivel.

∑Li: Suma de las longitudes de los drenajes que se integran en la cuenca (km o m).

∑cotas: Sumatoria de las cotas de las diferentes intersecciones (m.s.n.m).

PRESENTACIÓN