PROYECTO
ANÁLISIS DE LOS PARÁMETROS GEOMORFOLÓGICOS DE LA SUBCUENCA DE LA QUEBRADA JICAMARCA
PROYECTO DEL CURSO
Hidrología de Cuencas con ArcGIS Básico
REALIZADO POR
Evelin Mireilla Chávez Guerrero
INTRODUCCIÓN
La cuenca Hidrográfia se define como el espacio de territorio delimitado por la línea divisoria de las aguas, conformado por un sistema hídrico que conducen sus aguas a un río principal.
La cuantificación de la geomorfología de una cuenca es un elemento esencial en la hidrología de la cuenca, ya que, cada uno de sus elementos interviene en el comportamiento de la cuenca.
El presente trabajo consistió en la delimitación de subcuenca Quebrada Jicamarca, unidad Hidrográfica perteneciente a la cuenca del Río Rímac, mediante las herramientas del programa ArcGIS, con la finalidad de identificar y calcular los parámetros geomorfológicos, para posteriormente analizar el comportamiento de la cuenca ante eventos naturales.
ANTECEDENTES
En el año 2010, la Autoridad Nacional del Agua perteneciente al Ministerio de Agricultura del Perú, publicó un Estudio Hidrológico de la Cuenca del Río Rímac; en ella se identificó que la cuenca del Río Rímac, está formada por 9 unidades hidrográficas, las cuales suman en total 3503.95 km2, además se calcularon los parámetros geomorfológicas de cada uno de las unidades hidrográficas, a partir de la delimitación de estas por medio de cartas nacionales.
DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO
La Qda Jicamarca se ubica en la provincia de Huarochirí, departamento de Lima en Perù, es una de las 9 unidades hidrográficas de la cuenca del Río Rìmac, hidrográficamente se localiza en la parte baja del río Rímac, dentro de la Región Hidrográfica del Pacífico. La subcuenca de la Qda. Jicamarca ocupa una superficie de 490.07 km², y representa el 14.05% del área total de la cuenca del río Rímac.
La subcuenca de la Qda Jicamarca, comprende las unidades ecológicas de Matorral- desértico Montano bajo tropical, Desértico perárido Premontano tropical, Desértico Superárido Subtropical y Matorral- desértico Montano tropical. Por lo que, las condiciones son desérticas con vegetación predominante de matorral arbustivo.
En el rango altitudinal entre 0 - 1,000 msnm, son áreas áridas o desiertas; entre los 1,000 y 2,000 msnm se considera una zona semiárida; en el rango de 2,000 a 4,000 msnm se observa algunos arbustos y vegetación de pastos naturales estacionales y entre los 4,000 y 5,000 msnm los pastos naturales son permanentes.
OBJETIVOS DEL PROYECTO
- Delimitar la subcuenca Qda Jicamarca empleando el sistema de Información geográfica.
- Calcular los parámetros geomosfológicos de la subcuenca Qda Jicamarca empleando Arcgis.
- Identificar otros parámetros geomorfológicos que influyen en el comportamiento de la cuenca.
- Determinar las características de la subcuenca y su comportamiento ante eventos naturales.
- Realizar un mapa de parámetros geomorfológicos de la cuenca.
MATERIALES
- Cartografías en formato Raster (DEM) de las zonas donde se ubicada la cuenca del Río Rímac, la cual contiene a la subcuenca de la Qda Jicamarca. Esta información fue extraída del Geoservidor del MINAM: https://geoservidorperu.minam.gob.pe/geoservidor/download_raster.aspx
- Cartografía base en formato Shapefile de las cuencas hidrográficas en el Perú, la cual es distribuido a través de la página Web GEO GPS PERU.
PROCEDIMIENTOS
- Se realizó la descarga de los archivos rasters que ocupaban nuestra zona de interés (cuenca del Río Rímac), en total 9 rasters.
- Se realizó la unión de los raster, con la herramienta MOSAIC TO NEW RASTER, encontrada en la siguiente ruta: ARCTOOLBOX-DATA MANAGEMENT TOOLS-RASTER-RASTER DATASET- MOSAIC TO NEW RASTER.
- Se realizó la delimitación de la cuenca, siguiendo la siguiente secuencia:
- Luego de creado el FLOWACUMU, se crea un shapefile con el nombre desfogue, el cual se edita para colocar el punto de desfogue de la subcuenca de la Qda Jicamarca.
- Luego de crear el shapefile de DESFOGUE, se sigue la siguiente secuencia, para obtener la cuenca en formato shapefile y Raster.
4. Se realiza la siguiente secuencia para obtener los datos de la geometría de la subcuenca:
5. Se realiza la siguiente secuencia para obtener los datos de la superficie de la subcuenca:
6. Se realiza la siguiente secuencia para obtener los datos de la Hidrografía de la subcuenca:
7. Se recopila toda la información dentro del Excel de Parámetros geomorfológicos, donde se calculas las métricas necesarias para hacer el análisis de la subcuenca.
8. Finalmente se elabora un mapa temático, colocando los datos resultantes de los parámetros geomorfológicos.
RESULTADOS
La Curva Hipsométrica nos sirve para estudiar la distribución del relieve dentro de la cuenca (MINAGRI,2010). Esta curva nos muestra que la cuenca presenta mayor superficie en altitudes bajas, desde los 1200 hasta los 1700 M.S.N.M, lo que la caracteriza como una subcuenca de ríos viejos.
De acuerdo a los resultados de los parámetros geomorfológicos, la cuenca presenta las siguientes características:
- Es muy alargada (F<0.22), lo que indica que tiene baja susceptibilidad a las avenidas, es decir que no es propensa a presentar crecidas, pues su escurrimiento no se concentra tan rápidamente.
- Es de forma oval-oblonga a rectangular- oblonga (K>1.51) , por ende el tiempo de concentración es mayor, con menor tendencia a crecientes.
- Presenta una densidad de drenaje baja, esto quiere decir que tiene un tiempo de concentración mayor. De acuerdo a estas características, la subcuenca refleja un área pobremente drenada donde las precipitaciones influyen lentamente sobre el volumen de las descargas de los ríos.
Los factores que controlan la densidad de drenaje, son la litología, la permeabilidad del suelo, su capacidad de infiltración y el tipo y grado de la cobertura vegetal. La densidad de drenaje en la cuenca analizada, tiende a 1, pues es una región desértica, con escasa cobertura vegetal y terrenos permeables.
Las características de relieve tienen influencia sobre la respuesta hidrológica, en zonas de altas pendientes, se presentan con mayor frecuencia los problemas de erosión mientras que en regiones planas aparecen principalmente problemas de drenaje y sedimentación. En cuencas de pendientes fuertes existe la tendencia de un tiempo de escurrimiento menor.
La pendiente media de la cuenca tiene un valor de 24.12%, lo que indica según Ortiz,2004 que tiene un tipo de relieve accidentado.
Los resultados de los parámetros geomorfológicos, determinaron que la subcuenca presentaría un tiempo de concentración alto, que indicaría menor tendencia a crecientes. Para corroborar esta información, se consideró incluir y medir este parámetro.
Tiempo de concentración (Tc) Este parámetro se refiere al tiempo que tarda el agua en su recorrido entre dos puntos determinados, los cuales son: el extremo superior de la cuenca y el punto donde se mide el flujo. ( Juan et al., 2013) Para el cálculo del tiempo de concentración existen numerosas fórmulas empíricas, para el presente se ha utilizado la fórmula de Kirpich, cuya ecuación es la siguiente:
Tc=0.3 ( Lc/S0.25)0.76
Donde:
TC = Tiempo de concentración (horas).
L = Longitud del curso principal (Km).
S = Pendiente media del curso principal (en porcentaje).
Reemplazando
TC= 4.026
Este TC es un tiempo de concentración mayor, por ende en la subcuenca se debería tener menor tendencias a crecientes pues el tiempo que tardará una gota de lluvia que caiga en la parte más alejada de la divisoria de aguas tardará menos de medio día en llegar a la desembocadura del río Rimac, lo que impide su acumulación en la subcuenca.
CONCLUSIONES
- Se delimitó la subcuenca Qda Jicamarca empleando el sistema de Información geográfica.
- Se calcularon los parámetros geomosfológicos de la subcuenca Qda Jicamarca empleando Arcgis.
- Se calculó y determinó el parámetro tiempo de concentración, el cual resultó se de 4.026 horas, valor alto.
- Determinar las características de la subcuenca y su comportamiento ante eventos naturales.
- La Subcuenca de la Qda Jicamarca se caracteriza por presentar ríos viejos.
- La Subcuenca de la Qda Jicamarca tiene baja suceptibilidad a las avenidas, es decir que no es propensa a presentar crecidas.
- La Subcuenca de la Qda Jicamarca es una región desértica, con escasa cobertura vegetal y terrenos permeables.
- La Subcuenca de la Qda Jicamarca refleja un área pobremente drenada donde las precipitaciones influyen lentamente sobre el volumen de las descargas de los ríos.
- La Subcuenca de la Qda Jicamarca presenta un relieve accidentado.
- Se elaboró un mapa de parámetros geomorfológicos de la cuenca.
RECOMENDACIONES
Se recomienda comparar el análisis de parámetros geomorfológicos de una subcuenca delimitada con el programa arcgis y una delimitación manual por medio de cartas nacionales.
BIBLIOGRAFÍA
- Ministerio de Agricultura. (2010). Estudio Hidrológico y Ubicación de la Red de Estaciones Hidrométricas en la Cuenca del Río Rímac, Lima: Ministerio de Agricultura. Obtenido de
http://www.ana.gob.pe/normatividad/estudio-hidrologico-cuenca-rio-rimac-0
- Consejo de Recursos Hídricos de Cuenca Pampas (s.f). Fisiografía, Lima: Autoridad Nacional del Agua. Obtenido de
- Carrera, J. Méndez, W. Rivas, L (2013). Modelaje hidrológico de escenarios para eventos de inundaciones en la planicie de desborde del río Patanemo, estado Carabobo, Venezuela, Venezuela: Universidad Pedagógica Experimental. Obtenido de
https://www.redalyc.org/pdf/3761/376140395011.pdf
- Ministerio del Ambiente. (s.f). Capítulo 7. Morfometría, Venezuela: Ministerio del Ambiente. Obtenido de
REALIZADO POR
Evelin Mireilla Chávez Guerrero
PROYECTO DEL CURSO
Hidrología de Cuencas con ArcGIS Básico
Johanna Pérez-Godoy