Publication: Uso de las relaciones de Horton-Strahler en el hidrograma unitario instantáneo geomorfológico en cuencas andinas
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Date
2023
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Publisher
Corporación Universitaria Remington
Abstract
Para la hidrología y la geomorfología, el cálculo de caudales máximos ha sido un problema de alta perplejidad, debido a la compleja topografía de las cuencas que ocasionan variación en la red de drenaje, afectando los parámetros morfométricos y resultados. Para el cálculo de caudales pico, tiempo al pico, densidad de drenaje, el método de orden de los cauces 11 Horton-Strahler nos permitió, por medio de sus Relaciones de bifurcación, longitud y área, determinar estos componentes para estimar el Hidrograma Unitario Instantáneo Geomorfológico (HUIG) y derivados del HU. En esta investigación, se aplicó la metodología de Horton–Strahler en cuencas andinas sin instrumentación de Colombia debido a la ausencia de datos que se presentan en la zona. En la región se han utilizado métodos muy simples y poco exitosos que han sido propuestos por varios hidrólogos a través de los años, dado esto, fue de gran motivación aplicar esta metodología para estudios hidrogeomorfológicos en la extensa topografía de los Andes. Este método clasifica la red de drenaje de la cuenca a partir de su composición fluvial y el área de iniciación de un canal para que se drene al rio principal. La metodología se enfocó en recolectar datos de modelos de elevación (MDE) por ALOS PALSAR a partir de un tamaño 12.5 x 12.5, con el fin de definir una resolución buena de las celdas para la red de canales, las características morfométricas e hidrológicas de la cuenca en el desarrollo del proyecto. Todos los parámetros, valores y resultados se realizaron en SAGA GIS 8.1.1, que es un software hibrido de información geográfica que brinda una gran facilidad en su programación, se usó también EXCEL para complementar los valores de los cálculos a graficas de tendencia exponencial y HEC-HMS 4.11, siendo un sistema de modelado hidrológico para procesos de precipitación y escorrentía de las cuencas de drenaje, se empleó con el objetivo de comparar las metodologías tradicionales del hidrograma unitario sintético (HUS) de Snyder y SCS, implementando también los hidrogramas de escorrentía directa (HED) con la curva número (CN) con el HUIG. Los resultados que se obtuvieron a partir de la metodología H-S son bastante comprometedores, dado que los porcentajes de error de algunas cuencas no superan el 50 % en la comparación del HUS de la metodología tradicional SCS, pero para la cuenca la gloria, en el parámetro del caudal máximo fueron iguales, con un porcentaje de error de 0%. Se implemento el HUIG en HEC-HMS con los periodos de retorno para calcular el HED de cada una de las cuencas, pero se obtuvieron valores que se difieren de las metodologías tradicionales. Se comprobó que la velocidad del fujo es muy sensible a la pendiente del canal principal que puede verse afectada por los modelos de elevación, ya que estos interpolan canales y elevaciones del terreno que no existen en la zona. El hidrograma Unitario Instantáneo Geomorfológico (HUIG) es útil en el área de ingeniería civil para todo tipo de obra hidráulica que se llegue a construir, con el fin de brindar una mejor calidad de vida para los habitantes de la zona y mejor aprovechamiento de los recursos hídricos, sea en la generación de energía eléctrica, drenaje urbano y sistemas de riego.
Description
Keywords
Morfometría, Cinemática, D8, Umbral, Drenaje, Caudal, Hibrido