PROYECTO

Cuenca río Palomino: Análisis geomorfológico

0
Certificado

PROYECTO DEL CURSO

Hidrología de Cuencas con ArcGIS Básico

REALIZADO POR

Luis Felipe Garzón Rodriguez

Introducción

Las cuencas hidrográficas so unidades morfológicas integrales definida en un territorio donde las aguas superficiales, provenientes principalmente de la precipitación, convergen hacia un cauce o unidad natural delimitada por la existencia de la divisoria de las aguas, las cuales fluyen al mar a través de una red de cauces principales (Gaspari et al., 2009). Su delimitación por divisoria de aguas establece un sistema de drenaje compuesto por un río y sus afluentes, a través del cual la precipitación recorre su superficie y se concentra en un punto de desembocadura. Adicionalmente, la cuenca está conformada por diferentes unidades ecológicas que a su vez se determinan por sus características naturales y unidades sociopolíticas. Es así como se define que las cuencas son unidades físicas que sirven como elemento fundamental para la planificación y gestión del desarrollo sustentable, donde la disponibilidad de recursos hídrico, biológico y edáfico dependen de las tendencias espaciotemporales, influencia de tratamiento de producción y protección regidos por elementos socioeconómicos y el grado de alteración ambiental (Gaspari et al., 2013).

Antecedentes

El río Palomino y el área en la que se extiende su cuenca se enmarca en la ecorregión Palomino delimitada por la desembocadura de los ríos Ranchería y Piedras, conteniendo múltiples arroyos y cauces que fluyen por la vertiente norte de la Sierra Nevada de Santa Marta, incluyendo además pantanos, pequeñas lagunas costeras formadas detrás de islas de barrera (INVEMAR, 20000; Díaz y Acero, 2003). En esta zona se han desarrollado múltiples investigaciones enfocadas principalmente en la biodiversidad que allí reside, sin embargo, pocos son los estudios sobre la geomorfología de la cuenca, dentro de los cuales se tienen el de Gutiérrez-Martínez (2021), quien estima la geodiversidad de la cuenca con el fin de presentar un insumo para la gestión integral del territorio. Además también se cuenta con la descripción morfométrica, climática y posibles usos de la cuenca desarrollado por Delgado y Pinto (s.f.).

Área de estudio

La cuenca hidrográfica del río Palomino se ubica en la zona norte del Parque Nacional Natural (PNN) Tayrona, entre el departamento del Magdalena y La Guajira, siendo este la división entre estos departamentos. Este río nace a una altura aproximada de 56000 m.s.n.m., es de tipo exorreica (abierta que desemboca en el mar) y está expuesto a un régimen bimodal de precipitación, con un periodo lluvioso entre los meses de mayor a noviembre, y los periodos de menos pluviosidad entre diciembre y abril, además de presentar temperaturas que oscilan entre 20 y 27 °C (Figura 1) (Gutierrez-Martínez, 2021). De acuerdo con los hallazgos de Pinto y Delgado (s.f.), la precipitación media mensual oscila en la cuenca de 21.07 mm a 423.83 mm, y el caudal del río alcanza mínimos de 0.25 m3/s y máximos de 5.12 m3/s (Tabla 1).

Figura 1. Climograma del río Palomino. Tomado de Gutiérrez-Martínez (2021)

Tabla 1. Precipitación y caudal del río Palomino. Tomado de Delgado y Pinto (s.f.)

Factor

Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

Nov

Dic

Precipitación (mm)

21.1

44.5

69.3

225.2

355.2

173.4

85.2

200.8

295.7

423.8

303.7

92.2

Caudal (m3/s)

0.25

0.54

0.84

2.72

4.29

2.09

1.03

2.43

3.57

5.12

3.66

1.11

 

Objetivo

  • Analizar y representar cartográficamente la cuenca del río Palomino considerando sus parámetros geomorfológicos e hidrológicos.

Procedimiento

El procedimiento requirió del empleo de los programas Excel y ArcGIS Pro, además de la plataforma Earth Explorer para la descarga del modelo digital de elevación (DEM) del área abordada; sin embargo, debido a su ubicación, se requirió de dos imágenes del sensor SRTM las cuales fueron unidas empleando la herramienta Mosaico a nuevo ráster para luego proyectar el producto al sistema de coordenadas empleado en Colombia (MAGNA-Sirgas Origen Nacional EPSG: 9377). Una vez obtenido el DEM, este fue empleado para la delimitación de la cuenca empleando principalmente las herramientas del paquete “Hidrología” tal como se evidencia en la Figura 2:

  1. Para la delimitación de la cuenca se corrigió cualquier desperfecto del ráster (Rellenar) para poder emplear consecutivamente las herramientas Dirección de flujo, Acumulación de flujo  Cuenca hidrográfica, sin embargo, para esta última se requirió determinar un punto de desagüe o desfogue que para el presente caso fue en la desembocadura del río en el Mar Caribe. Posteriormente el resultado fue vectorizado (Raster a polígono) para los subsecuentes análisis.
  2. A partir del vector de la cuenca se obtuvo una entidad tridimensional interpolando los valores de altitud del DEM para luego determinar los atributos geométricos básicos y los parámetros geomorfológicos.
  3. La información de la superficie de la cuenca se determinó primeramente a través del cálculo de la altitud media, altitud más frecuente y altitud de frecuencia, para lo cual el DEM original fue recortado a la forma del vector de la cuenca para luego ser reclasificado en 11 categorías, las cuales tuvieron una amplitud media de 500 m. Seguidamente, este mismo DEM recortado fue empleado para obtener un ráster de pendientes reclasificado en 9 categorías y con estos resultados obtener la pendiente de la cuenca junto con su curva hipsométrica.
  4. El componente hidrologíco requirió de la obtención de la red hídrica considerando le método de Strahler para la clasificación de los cauces en diferentes órdenes. Esta red hidrografíca fue también vectorizada para poder obtener su análogo tridimensional y poder calcular la pendiente de la red hídrica junto con la longitud de los cauces.
  5. Finalmente a partir de los elementos cartográficos relevantes se generó una representación espacial de los resultados obtenidos.
Figura 2. Esquema procedimental del análisis geomorfológico de la cuenca del Río Palomino, Colombia.

 

Resultados

La cuenca del Río Palomino se extendió en el territorio de los municipio de Santa Marta y Dibulla, limitando además al sur con Aracataca y Valledupar, presentando una cota mínima y máxima de 3 y 5697 m.s.n.m. (Figura 3).

Figura 3. Delimitación de la red hídrica de cuenca del Río Palomino (izquierda) y su representación tridimensional (derecha).

A partir del procesamiento geoespacial y aritmético de la información derivada del modelo de elevación digital se encontró que la cuenca del río Palomino tiene un área total de 680.2 km² con un perímetro de 186.1 km y una altitud media de 1900 m.s.n.m. oscilando entre 3 y 5697 m.s.n.m. dado que el origen de este río está en la formación montañosa costera más alta del mundo (Sierra Nevada de Santa Marta) y desemboca en el mar Caribe (Tabla 2). 

Tabla 2. Geometría, altitud, pendiente e hidrografía general de la cuenca del Río Palomino.

Considerando la información básica recolectada se dedujeron ciertos aspectos de la cuenca dispuestos en la Tabla 3 se dedujo que la cuenca es alargada  oval-oblonga a rectangular-oblonga con una densidad de drenaje baja que presenta un cauce principal de 58.6 km de longitud catalogado con un orden 3. Adicionalmente, la cuenca exhibe características de ríos viejos (Figura 4), los cuales desaguan a través de una pendiente media de 23.1 % y con una extension total de 185.3 km.

Tabla 3. Parámetros geomorfológicos de la cuenca del río Palomino

Figura 4. Curva hipsométrica y polígono de frecuencia de la cuenca del río Palomino empleando 11 categorías de altitud.

 

Conclusiones

El modelado de cuencas hidrográficas empleando herramientas geoespaciales permitió definir que la cuenca del río Palomino es alargada, oval-oblonga y tiene una densidad de drenaje baja con tan solo 35 cauces que acumularon una longitud de 185.3 km, los cuales tienen un drenaje principal de orden 3 que desemboca en el Mar Caribe y tiene un recorrido total de 58.6 km desde su nacimiento.

Recomendaciones

Dado que la zona es un área costera se recomienda emplear modelos de elevación digital que provengan con un procesamiento previo adecuado para eliminar las imperfecciones generadas por los reflejos del agua.

Referencias

  • Díaz, J., Acero, A. 2003. Marine biodiversity in Colombia: Achievements, status of knowledge and challenges. Gayana 67(2): 261-274.
  • Gaspari, F.J., Senisterra, G.E., Delgado, M.I., Rodríguez-Vargas, A.M., Besteiro. 2009. Manual de Manejo Integral de Cuencas Hidrográficas . Editorial Autores, La Plata, Buenos Aires, 321 p.
  • Gaspari, F.J., Rodríguez, A.M., Senisterra, G.E., Delgado, M.I., Besteiro, S.I. 2013.Elementos metodológicos para el manejo de cuencas hidrográficas. Editorial de la Universidad de La Plata, Buenos Aires, 188 p.
  • Gutiérrez-Martínez, L.M. 2021. Estimación de la geodiversidad en la cuenca del río Palomino-Parque Nacional Natural Sierra Nevada de Santa Marta, como herramienta para la gestión integral del territorio. Universidad EAFIT, Medellín, 70 p.
  • INVEMAR-Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras. 2000. Programa Nacional de Investigaciones en Biodiversidad Marina y Costera-PNIBM. Instituto de Investigaciones Marinas y Costeas – INVEMAR-FONADE, MMA, Santa Marta, 83 p.

 

REALIZADO POR

Luis Felipe Garzón Rodriguez

Colombia

PROYECTO DEL CURSO

Hidrología de Cuencas con ArcGIS Básico

Johanna Pérez-Godoy