ESCORRENTÍA SUPERFICIAL CUENCA DEL RIO HUAYÑA PASTO GRANDE Pedro Roman Vallejos Mamani a
Universidad Técnica de Oruro, Dirección de Postgrado, Avenida 6 de Octubre y Cochabamba, No 571 5, Edificio Paraninfo Universitario, Universitario, Tercer piso. Oruro, Bolivia. Telf. 52 75798. 75798 .
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INTRODUCCIÓN La teledetección actualmente está abriendo puertas importantes para los estudios del medio ambiente (Geología, Ingeniería, Recursos hídricos, cambio climático y otros). En este cometido la determinación de los caudales de escorrentía superficial aplicando técnicas de S.I.G. y TELEDETECCIÓN cobra gran importancia en los estudios del balance hídrico. En este sentido el presente caso de estudio trata de explicar una metodología para determinación de los parámetros BIOFÍSICOS AMBIENTALES así como el COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA global de la cuenca hidrográfica. UBICACIÓN: La cuenca Huayña Pasto Grande se ubica en el lago este del municipio de Oruro según se muestra en la figura: Figura 1, Ubicación Geográfica de la Cuenca Huayña Pasto Grande
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A PARTIR DE LOS DATOS PROPORCIONADOS, DETERMINAR: 1. ASPECTOS BIOFÍSICOS DE LA ZONA DEL PROYECTO 1.1.
PISOS ALTITUDINALES Con el objeto de clasificar a la cuenca según pisos altitudinales se solicita determinar las zona de la cuenca baja, media y alta. PARA EL EFECTO COMPLETAR LOS DATOS FALTANTES DE LA TABLA: SUPERFICIE Nivel altitudinal
Has
%
Cuenca baja Cuenca media Cuenca alta SUMATORIA
1.2.
PENDIENTE Las pendientes de la zona del proyecto fueron obtenidos a partir del modelo de elevación digital (MED), los cuales fueron clasificados en 5 rangos según se describe por el USDA, 1964, siendo estos: Plano: Ondulado: Moderadamente escarptado: Escarpado: Muy escarpado:
< a 1% 1a5% 5 a 20% 20 a 50 % > 50%
DETERMINAR LOS DATOS SOLICITADOS DE LA TABLA: SUPERFICIE Pendiente
Has
%
Plano Ondulado Mod. Ondulado Escarpado Muy escarpado SUMATORIA
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2. COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA DE LA CUENCA La estimación de caudales de escorrentía según el método USDA, 1964, llamado también método del BALANCE HÍDRICO, asume que la escorrentía se produce por el exceso de agua que se da en la cuenca, donde el escurrimiento es una función de la precipitación, textura del suelo, velocidad de infiltración y pendiente del terreno (USDA, 1964 citado por Beek, 1996). El método relaciona la permeabilidad y la velocidad de infiltración (SARH – CP, 1991). La permeabilidad es una característica del medio poroso; por lo tanto está relacionado con la distribución y tamaño de poros y la continuidad de estos (Hillel, 1998). A su vez la infiltración se estima a partir de las clases texturales (SARH – CP, 1991). Para el caso de estudio se asume la velocidad de infiltración para una clase textural moderado. La siguiente tabla muestra los valores del coeficiente de escurrimiento según la vegetación, velocidad de infiltración y pendiente del terreno.
Tabla 1, Coeficiente de escurrimiento según la vegetación, velocidad de infiltración y pendiente del terreno (USDA, 1964)
El método de escurrimiento medio o volumen medio en pequeñas cuencas o áreas de drenaje reducido requiere de la lluvia o la intensidad de precipitación, el área de drenaje y su coeficiente de escurrimiento, según se describe en la siguiente ecuación: Qm = A x C x Im Qm A Im C
= = = =
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Donde:
volumen promedio de escurrimiento en m área de la cuenca en km2 intensidad de la lluvia igual al tiempo de concentración coeficiente de escurrimiento medio 3
Eq. 2 C
=
media ponderada del coeficiente de escurrimiento en la cuenca w1, w2, … wn = áreas ponderadores en función de la superficie ocupada por cada coeficiente de escurrimiento C1, C2, …… Cn. DETERMINAR LOS DATOS SOLICITADOS DE LA TABLA: Cuadro, Coeficiente de escorrentía calculado para la zona de estudio Nº Coef. de escu. (1) Área (ha) (2) (1) x (2) 1 2 3 4 5 6 TOTAL Para la zona de estudio se ha encontrado un valor promedio de coeficiente de escorrentía de:
TAREA 1
C
=
___________
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PASO 1 EXTRAER EL MAPA ALTITUDINAL Abrir el ArcGis 9x Adicional el mapa UAE_poopo ADD Seleccionar la cuenca CARACOLLO, para el efecto:
Click La cuenca debe aparecer pintado de celeste Botón derecho en UAE_poopo Data Export data Direccionar el nuevo mapa de salida y
Ouput shapelife or feature class = c_caracollo
Adicional el mapa dem100fill. ADD Abrir la caja de herramientas Spatial analice tool Extraction Extraction by mask Input raster = Input raster mask data = Ouput Raster =
dem100fill c_caracollo dem_caracollo
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PASO 2 CLASIFICAR EL MAPA ALTITUDINAL Sobre el mapa: dem_caracollo Botón derecho properties Symbology Classified Clases = 3 Classify Break Values 3900 4000 por defecto Abrir la caja de herramientas Spatial Analisis Tool Reclass Reclassify Input raster = Reclass field = Ouput Raster =
dem_caracollo Values demclas_caracollo
Determinación del área de los pisos altitudinales Identificación del tamaño de pixel de un mapa: Botón derecho en: demclas_caracollo Properties Source Cellsize (X, Y) (100 x 100) Abrir la tabla del mapa demclas_caracollo Botón derecho en: demclas_caracollo Open atribute table Option Add file Name = Type = Precision = Scale =
area_km2 float 000 000
Baton derecho en: area_km2 En la ventana principal escribir COUNT * 100 * 100
OK
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PASO 3 CREAR EL MAPA DE PENDIENTES Adicionar el mapa: dem_caracollo Statial analyst Surface analysis Slope Input surface = dem_caracollo Ouput measurement = Percent Ouputm cell zide = 100 Ouput Raster = pend_caracollo CLASIFICAR EL MAPA DE PENDIENTES Sobre el mapa: pend_caracollo Botón derecho properties Symbology Classified Clases = 5 Classify Break Values 1 5 20 50 por defecto Abrir la caja de herramientas Spatial Analisis Tool Reclass Reclassify Input raster = pend_caracollo Reclass field = Values Ouput Raster = pendclas_caracollo Abrir la tabla del mapa pendclas_caracollo Botón derecho en: pendclas_caracollo Open atribute table Option Add file Name = Type = Precision = Scale =
area_km2 float 000 000
Baton derecho en: area_km2 En la ventana principal escribir COUNT * 100 * 100
OK 7
PASO 4 VECTOR IZAR EL MAPA DE PENDIENTES Sobre el mapa: pendclas_caracollo Abrir la caja de herramientas Conversion tolos From raster Raster to polygon Input raster = Reclass field = Ouput polygon feature = ok
pendclas_caracollo Values pendclaspol
DISOLVIENDO EL MAPA DE POLÍGONOS Sobre el mapa: pendclaspol Abrir la caja de herramientas Data managament toll Generalization Dissolve Input feature = pendclaspol Ouput feature class = pendclaspoldis Dissolve field = activar GRIDCODE ok
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PASO 5 MAPA DE VEGETACIÓN Adicionar el mapa: cobertura_uso_2001 Adicionar el mapa: c_caracollo Abrir la caja de herramientas Analysis tool Extrac Clip Input feature = Clips feature = Ouput feature clas = Ok
cobertura_uso_2011 c_caracollo coveg
DISOLVIENDO EL MAPA DE COVEG Sobre el mapa: coveg Abrir la caja de herramientas Data managament toll Generalization Dissolve Input feature = coveg Ouput feature class = covegdis Dissolve field = activar CLASS NAME ok
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PASO 6 CRUCE DE MAPAS PARA CALCULO DE COEF. ESCORRENTIA Adicionar el mapa: pendclaspoldis Adicionar el mapa: covegdis Abrir la caja de herramientas Analysis tool Overlay Intersect Input feature = Nuevamente Input feature = Ouput feature clas = Ok
pendclaspoldis
Abrir la tabla del mapa: Options Add file
cros_pend_coveg
Name = Type = Precision = Scale =
covegdia cros_pend_coveg
C float 000 000
Para ingresar los datos del coeficiente de escorrentia: Click en editor
Star editing Star editing Ahora ya puede ingresar los datos de C, cuando termine no se olvide cerrar la edición Click en editor Stop Editing DISOLVIENDO EL MAPA DE C Sobre el mapa: cros_pend_coveg Abrir la caja de herramientas Data managament toll Generalization Dissolve Input feature = cros_pend_coveg Ouput feature class = C Dissolve field = activar C ok 10
PASO 7 ÁREA PONDERADA DE C Sobre el mapa C botón derecho Open atribute table Add file Name = Type = Precision = Scale =
area_km2 float 000 000
Botón derecho en la columna: area_Km2 Calculate geometric Propertye = area Unit = squarea kilometers Ok Ahora debe calcular el valor de C ponderado En base a los datos determinados: -
Coeficiente de escorrentía ponderado Área de la cuenca: Precipitación de la cuenca (tabla de EXCEL)
C A
Debe determinar el caudal de escorrentía.
ÉXITOS
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