Una cuenca
hidrográfica viene a ser el área de un terreno por el cual las aguas que
escurren, luego de haberse producido una precipitación, van formando una red de
drenaje natural, dicha red tendrá un único punto por el cual todas las aguas de
este sistema confluirán, pudiendo ser un colector o un cauce principal. La frontera
que se forma en cualquier cuenca hidrográfica se la conoce como divisoria de
aguas (Divortio Aquarum) y el punto donde las aguas llegan a su total
confluencia se lo conoce como punto emisor. Puede considerarse como un sistema
hidrográfico debido a que no existirán pérdidas de masa hídrica en todo el
sistema de la cuenca.
El ecosistema de
una cuenca viene a ser tomado como un sistema abierto donde pueden ocurrir transportes
de materia y energía, por ejemplo, el traslado de los suelos y nutrientes, el agua
y muchos elementos más que intervienen en todo el proceso que se realiza desde
las partes más altas y finaliza en las partes más bajas de la cuenca. El modelo
conceptual de una cuenca viene a estar representado por variables de entrada:
I(t) y variables de salida: O(t), la diferencia de estas dos variables en función
del tiempo, viene a representar el almacenamiento que existe al interior de una
cuenca hidrográfica. Debemos considerar la existe de variables que pueden ser
controlables y en la mayoría de casos incontrolables, estas últimas son determinísticas
y muchas veces estocásticas.
Cuando hablamos
de una cuenca como unidad dinámica y natural, podemos determinar que actúa como
un sistema hidrológico que presenta acciones recíprocas entre sus variables y sus
parámetros. Para el estudio de los parámetros geomorfológicos de una cuenca
hidrográfica, es conveniente dividirlos en dos grupos: parámetros de superficie
y parámetros de red hidrográfica.
PARÁMETROS DE SUPERFICIE Y RELIEVE DE UNA CUENCA
- Área de la cuenca: El área de la cuenca, viene ser el área proyectada del terreno dentro de la línea divisoria de aguas. Para el trazo de la cuenca es necesario utilizar las cartas nacionales y tener en consideración que las curvas niveles trabajaran como líneas equipotenciales y que la red hidrográfica trabajará como líneas de corriente superficiales, existiendo perpendicularidad entre estos dos grupos de líneas, mientras que la línea divisoria de aguas, será una línea neutral dentro del sistema. Es importante mencionar que en la actualidad existen un numerosos de software GIS que ayudan y simplifican el trabajo de delimitar una cuenca hidrográfica, estos softwares trabajan con imágenes ráster y mejoran la precisión de la mayoría de sus parámetros.
- Perímetro de la cuenca: Viene a ser la longitud total de la línea divisoria de aguas.
- Índice de Gravelius o índice de compacidad: Este índice refleja el grado que asemeja la cuenca a una circunferencia, tiene una gran influencia en determinar el tiempo de concentración de la cuenca. Se expresa como la relación que existe entre el perímetro de la cuenca con el perímetro de una circunferencia de la misma área que la cuenca. Se sabe que para valores comprendidos entre 1 y 1.25, la cuenca se clasifica en “casi redonda a oval – redonda”, para valores comprendidos entre 1.25 a 1.50 la cuenca se clasifica en “Oval – redonda a oval – oblonga” y para valores entre 1.50 a más la cuenca se clasifica en “Oval – oblonga a rectangular – oblonga”. El índice de Gravelius (Kc) se relaciona con la geometría del hidrograma, es decir, para cuencas con forma alargada la geometría del hidrograma presenta una curva platikúrtica, mientras que para cuencas redondeadas la curva se presenta una forma Leptikúrtica.
- Longitud del cauce principal: Es la longitud total del cauce que revise la mayor cantidad de tributarios o tiene la mayor área colectora.
- Pendiente de la cuenca: Viene a representar la pendiente media de la cuenca. Cuando la pendiente media es alta, el tiempo de concentración disminuye y produce mayores problemas de erosión o transporte de sedimentos.
- Tiempo de concentración: El tiempo de concentración de una cuenca viene a representar el tiempo que demora una gota de lluvia en recorrer desde la parte más alta de la cuenca hacia la parte más baja. El tiempo de concentración se relaciona directamente con el hidrograma de escorrentía directa y es de gran ayuda para diseñar todo tipo de estructuras para el aprovechamiento hídrico.
- Curva Hipsométrica: Viene a representar el área acumulada existente que hay sobre una curva de nivel. Se usa frecuentemente para calcular la altitud media la cuenca.
- Polígonos de frecuencia: Representa gráficamente la distribución de áreas ocupadas en diferentes alturas. Sirve para el cálculo de la altitud más frecuente de la cuenca.
- Pendiente del cauce principal: El estudio de este parámetro es de vital importancia para la ubicación de obras de ingeniería hidráulica, ya sea bocatomas, presas, estudio de transporte de sedimentos, protección de riberas, ubicación de puentes, entre otros.
- Coeficiente Orográfico: Esta dado por la relación entre la altitud media con el área de la cuenca. Este coeficiente nos ayuda a estudiar y analizar la degradación cuantitativa del suelo bajo. Caracteriza el relieve de la cuenca de forma más completa.
PARÁMETROS DE LA RED HIDROGRÁFICA DE LA CUENCA
Suelen aplicarse
en el estudio de la fisiografía de la red hidrográfica, sobre todo en los
escurrimientos. Los parámetros geomorfológicos más importantes son:
- Número de orden: Viene a ser el mayor valor obtenido de los números asignados a cada curso de la red hidrográfica, toma valores de uno para cursos sin afluentes. Se relaciona con la densidad de drenaje de la cuenca. Mientras mayor sea el orden la cuenca mayor será su aprovechamiento en la contribución hídrica de la red.
- Relación de confluencias: Indica el potencial erosivo de la cuenca y la rapidez de escurrimiento superficial que presenta. Valores altos de la relación de confluencia indica que la capacidad de erosión es sumamente alta.
- Relación de longitudes: Se relaciona con el potencial erosivo de la cuenca, además, se utiliza como indicador del almacenamiento momentáneo de la cuenca.
- Densidad de drenaje: Viene a representar la caracterización cuantitativa de la red hidrográfica. Es la relación entre la longitud total de todos los cauces con su área.
Llegado a este
punto, es importante mencionar que cada uno de los parámetros estudiados de la
cuenca hidrográfica, pueden calcularse por la aplicación de diferentes
software GIS, próximamente estaremos subiendo videos tutoriales sobre el manejo
de los programas más utilizados para la delimitación de cuencas hidrográficas, así
como del cálculo de cada uno de sus parámetros.
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