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CÁLCULO DEL CAUDAL DE LA CUENCA HIDROLÓGICA DE LA QUEBRADA
GUAGUAQUI, DEL DEPARTAMENTO DE BOYACÁ, POR EL MÉTODO RACIONAL
FRANK MILLER GONZALEZ ESPINOSA – 20082479004
JULIAN DAVID ORTEGON CARRENO – 20091079051
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
TECNOLOGÍA EN CONSTRUCCIONES CIVILES
ÁREA DE HIDROLOGÍA
BOGOTÁ
2016
CÁLCULO DEL CAUDAL DE LA CUENCA HIDROLÓGICA DE LA QUEBRADA
GUAGUAQUI, DEL DEPARTAMENTO DE BOYACÁ, POR EL MÉTODO RACIONAL
FRANK MILLER GONZALEZ ESPINOSA – 20082479004
JULIAN DAVID ORTEGON CARRENO – 20091079051
TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR POR EL TÍTULO DE TECNÓLOGA EN
CONSTRUCCIONES CIVILES
TUTOR ACADÉMICO.
FERNANDO GONZÁLEZ CASAS
INGENIERO CIVIL
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
TECNOLOGÍA EN CONSTRUCCIONES CIVILES
ÁREA DE HIDROLOGÍA
BOGOTÁ
2016
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN. ............................................................................................. 6
1. MARCO TEÓRICO..................................................................................... 9
1.1. Hidrología en cuencas pequeñas con escasa información.5 ................. 10
1.2. Recolección de información6 ................................................................. 11
1.3. Análisis de la información hidrometeorológica. ........................................ 12
1.4. Aplicación de técnicas hidrológicas en proyectos que se desarrollan en
cuencas pequeñas con información escasa. .................................................. 12
1.5. Aplicación de la fórmula racional. ............................................................ 15
1.6. Cuencas pequeñas con escasa información.7 ......................................... 15
2. MARCO CONTEXTUAL. ............................................................................. 17
2.1. Descripción geográfica de la cuenca.8 ..................................................... 17
2.1.1. Departamento de Boyacá. .................................................................... 17
2.1.2. Cuenca del Valle Medio del río Magdalena .......................................... 19
2.1.3. Bloque de Otanche ............................................................................... 20
2.1.4. Grupo Guaguaquí (Kgg) ....................................................................... 20
2.1.5. Subcuenca Magdalena Medio .............................................................. 20
2.1.6. Descripción de las unidades cartográficas y de sus componentes
taxonómicos. ................................................................................................... 21
2.1.7. Orden de las corrientes de agua. .......................................................... 23
2.1.8. Asociación typic dystrudepts - humic dystrudepts - lithic udorthents.
Símbolo mpafp. ............................................................................................... 23
2.1.9. Asociación typic dystrudepts – lithic dystrudepts – humic dystrudepts.
Símbolo mvafp. ............................................................................................... 25
2.1.10. Delimitación de los suelos .................................................................. 27
2.1.11. Descripción de los suelos. .................................................................. 27
2.1.12. Clima. .................................................................................................. 30
3. CARACTERÍSTICAS MORFOMÉTRICAS DE LA CUENCA.11 ................... 31
3.1.Área de Drenaje. ....................................................................................... 32
3.2. Clasificación de la cuenca. ....................................................................... 34
3.3. Ancho de la cuenca.................................................................................. 34
3.4. Longitud del máximo recorrido. ................................................................ 35
3.5. Perímetro ................................................................................................. 35
3.6. Longitud del cauce. .................................................................................. 35
3.7. Coeficiente de compacidad (Kc) o Índice de Gravelius. ........................... 35
3.8. Factor de forma ( ). ............................................................................... 36
3.9. Sinuosidad de las corrientes de agua. ..................................................... 37
3.10. Densidad de drenaje (Dd). ..................................................................... 37
3.11. Curva hipsométrica. ............................................................................... 38
3.12. Elevación media de la cuenca.12 ............................................................ 39
3.13. Mediana de la cuenca. ........................................................................... 39
3.14. Pendiente de la corriente principal. ........................................................ 39
3.15. Rectángulo equivalente 13 ...................................................................... 42
3.16. Pendiente de la cuenca. ......................................................................... 44
4. CÁLCULO DE CAUDALES MAXIMOS. ..................................................... 47
4.1. Coeficiente de escurrimiento. ................................................................... 47
4.2. Tiempo de concentración. ........................................................................ 49
4.3. Cálculo de la intensidad I. ........................................................................ 54
5. APLICACIÓN DE TÉCNICAS HIDROLÓGICAS EN PROYECTOS QUE SE
DESARROLLAN EN CUENCAS PEQUEÑAS CON INFORMACIÓN ESCASA
56
6. RESUMEN DE FACTORES ........................................................................ 57
7. CONCLUSIONES. ...................................................................................... 60
8. BIBLIOGRAFÍA. .......................................................................................... 61
LISTA DE ESQUEMAS Y TABLAS
Esquema 1. Ubicación de cuenca a nivel departamental………………………....16
Esquema 2. Mapa de identificación de suelos del municipio de Otanche…….....24
Esquema 3. Identificación visual del terreno característico de la cuenca………..29
Tabla 1.Tabla 19 del estudio de suelos del departamento de Boyacá donde
especifica el clima y su simbología respecto al mapa……………………………...30
Tabla 2.Tabla 14 del estudio de suelos del departamento de Boyacá donde
especifica clasificación climática………………………………………………….…..30
Tabla 3. Distribución de áreas entre cotas……………………………………….….32
Tabla 4. Distribución porcentual del área entre cotas……………………………...33
Tabla 5.Clasificación de cuencas hidrográficas………………………………..…...34
Tabla 6.Clasificación de coeficiente de Gravelius………………….……………….36
Esquema 4. Curva hipsométrica. Cota Vs. Porcentaje de distribución de área…40
Esquema 5. Pendiente del cauce principal……………………………………...…..41
Tabla7. Pendiente equivalente constante……………………………………………42
Esquema 6. Rectángulo equivalente……………………………………………........43
Tabla 8. Rectángulo equivalente……………………………………………………...44
Tabla 9.Distribucion de puntos para el cálculo de pendientes…………………….46
Tabla 10. Análisis estadístico de la pendiente según ocurrencia…………………47
Tabla 11. Abcisado de la cuenca principal…………………………………………..48
Esquema 7. Perfil de la cuenca cota vs. Abcisado…………………………………49
Tabla 12. Coeficientes de escorrentía para ser usados en el método racional…52
Esquema 8. Figura de distribución porcentual de suelo característico en relación
con la divisoria, según características proporcionadas por el IGAC……………..53
Esquema 9. Metodología para la obtención de los datos de intensidad en la curva
IDF, para los respectivos periodos de retorno, suministrada por el IDEAM….....54
Tabla 13.Resultados de la Intensidad, a través del análisis gráfico……………...54
6
INTRODUCCIÓN.
Colombia se caracteriza por ser un país rico en biodiversidad en donde es importante
destacar que conserva el 57% de la superficie global en paramos pero aun solo se
ha explorado la mitad de toda su extensión. En cuanto a su topografía es una de las
más variadas y complejas de América; en donde se genera una amplia gama de
climas y condiciones variables de terreno en las cuales se puede contar con todos
los accidentes topográficos: selvas, montañas, ríos, cascadas, golfos, saltos,
acantilados, cayos, rocas, cerros, mesetas, altiplanos, valles, cordilleras, sierras,
serranías, nevados, glaciares, volcanes, desiertos, llanos.
Ahora bien la cuenca del río Magdalena posee un área de 25.700 Km², la cual
corresponde al 23% de la superficie total de territorio. El rio atraviesa el corazón
económico del país, en donde se encuentran las regiones más ricas, de abundantes
recursos naturales y las mejores condiciones de desarrollo y las más importantes
zonas de desenvolvimiento agrícola. Estas características lo posicionan de forma que
es fundamental para el desarrollo económico del país y su estudio un paso muy
importante para el correcto control y planeación de las obras de ingeniería a
desarrollar en la zona.
La cuenca que se analiza es correspondiente al rio Chirche o Guaguaqui, localizada
en el municipio de Otanche al occidente del departamento de Boyacá este tiene su
nacimiento en el cerro de santa Cecilia cordillera oriental y atraviesa gran parte del
municipio de Otanche. El área de la cuenca es de 60,00 km2.
De acuerdo a lo anterior se plantea la siguiente pregunta: ¿Cuáles son las
características pluviométricas, morfológicas y de flujo de la quebrada Guaguaqui,
desembocadura del rio Chirche de la gran cuenca del Magdalena, ubicada en la
vereda Otanche del departamento de Boyacá, Colombia? En la proyección y diseño
de obras ingenieriles de carácter hidráulico y constructivo, en la generación de bases
de datos con las que se desarrolla el circuito hídrico que colabore con el crecimiento
de la población asociada al tramo del rio CHIRCHE, además del fortalecimiento de
planes de emergencia y desarrollo territorial, optimizando la calidad de los proyectos
indicados para cada población.
En el análisis del comportamiento de una cuenca hidrográfica, el método racional es
apropiado si se aplica la hipótesis de lluvia constante sobre la cuenca de estudio
generando gasto de descarga que alcanza su valor máximo cuando todos los puntos
de la cuenca están contribuyendo al mismo tiempo en el punto de estudio.
La principal función de las cuencas hidrográficas respecto a su rol en la sociedad
está en la obtención de aguas para consumo, pudiendo ser aptas no solo para poder
formar parte de la red de agua potable. Su función también consiste en servir como
7
separación natural de territorios para brindar a los distintos asentamientos
administrativos factores físicos importantes procurando medir numéricamente estas
características para la distribución y clasificación de las cuencas.
Como marco de antecedentes se tiene: “De acuerdo con Strahler (1974), la medida de la forma, o geometría de cualquier
cuerpo natural, recibe el nombre de morfométricas. Por esta razón, utiliza el término
morfométricas fluvial para denotar la medida de las propiedades geométricas de la
superficie sólida de un sistema de erosión fluvial. El autor parte del principio que los
componentes básicos que integran cada forma de la tierra son esencialmente
idénticos y pueden clasificarse de un modo sistemático.
Ahora bien, los componentes básicos de un paisaje de erosión fluvial, según Strahler
(1974) son principalmente cuatro:
El sistema de cauces que, obviando el ancho, todos los ríos pueden considerarse
como simples líneas relacionadas.
Las propiedades superficiales de las cuencas, es decir, el área y la descripción de los
contornos.
El relieve del sistema fluvial, en otras palabras, propiedades relacionadas con la
tercera dimensión.
Los gradientes o pendientes de la superficie y de los cauces fluviales, parámetros
que condicionan la velocidad del escurrimiento.
Según el planteamiento de Gardiner (1974) y Gardiner y Dackombe (1983) señalan
que el análisis morfométrico es un término tradicionalmente aplicado al análisis
numérico de las formas de la tierra a partir de datos derivados de un mapa. Este
análisis se utiliza en estudios geomorfológicos regionales para generar información
de un área, antes de la ejecución de un trabajo detallado de campo. Dado que la
fuente de datos es un mapa, la selección del mismo se considera un paso importante
sobre todo en lo relacionado con la escala y la edición a ser utilizada”1
1 CARACTERÍSTICAS MORFOMÉTRICAS DE UNA CUENCA, Departamento de Geología,
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN LUIS. Obtenido de la página web:http://www0.unsl.edu.ar/~geo/materias/Geomorfologia_Aplicada/practicos/20xx/Apoyo_Teorico_TP_Nro2-TUG.pdf. citado el día 20 de abril de 2016.
8
La investigación sobre el conocimiento y la aplicación del método para el cálculo de
caudal máximo generado por la escorrentía de las precipitaciones, se presenta
imprescindiblemente en la proyección y diseño de obras ingenieriles de carácter
hidráulico y constructivo a lo largo de una cuenca hidrológica.
Esta investigación va a permitir realizar el estudio morfométrico de la cuenca del rio
Chirche o Guaguaqui, localizada en el municipio de Otanche al occidente del
departamento. De manera que se realiza el cálculo del caudal (Q medido en
⁄ por medio del estudio en la hidrología de cuencas pequeñas y escasa
información, empleando la siguiente ecuación:
𝑄 =
P es el volumen de agua equivalente a milímetros en un histograma triangular
S.C.S., A es el área de la cuenca medida en Km2 y tc es el tiempo de concentración
medido en horas.
P =tc*C*I
C es el coeficiente de reducción, I es la intensidad de la lluvia de diseño (mm/hora)
Estas variables son importantes para lograr identifica las propiedades particulares de
la cuenca que se desea estudiar, dentro de estas características se encuentran: área
de la cuenca, Perímetro, Longitud, Alturas máximas y mínimas de la cuenca, Tiempo
de concentración, Curva hipsométrica, entre otras.
Con el desarrollo de este estudio se han obtenidos valores propios de la cuenca
Guaguaqui para estudios que se quieran realizar en un futuro, proyectos de
infraestructura, planes de emergencia o desarrollo territorial.
9
1. MARCO TEÓRICO
Cuenca Hidrográfica: “Es una unidad de territorio definido por la existencia de la
divisoria geográfica principal de las aguas superficiales, conformando un sistema
interconectado de cauces secundarios que convergen en un cauce principal único
que, a su vez, puede desembocar en un río principal, en un depósito natural de
aguas, en un pantano o directamente en el mar.”2
Geomorfología: “La Geomorfología es la rama de la Geografía que se ocupa del
estudio de la superficie terrestre. Tradicionalmente, la Geomorfología se ha centrado
en cuestiones tales como las formas del relieve.”3
Escorrentía: Escorrentía en sentido amplio es la circulación de agua producida en
un cauce superficial. La distinción es importante porque la escorrentía consta de
varios componentes, tiene distintas aportaciones. El caudal de una red de drenaje en
un momento dado procede de:
o Arroyamiento en superficie (escorrentía superficial)
o Precipitación sobre el propio cauce (a veces es más importante que la primera)
o Flujo hipodérmico. Es una parte de la precipitación que no circula en superficie
pero tampoco se infiltra en el suelo, sino que circula pendiente abajo en el suelo a
ligera profundidad.
o Aportaciones del flujo subterráneo. También es a veces la más importante (río
efluente).
Líneas Divisorias: “Línea imaginaria que delimita la cuenca. Generalmente se
considera que la línea divisoria es la línea de cresta que separa dos vertientes
teniendo en cuenta el drenaje superficial. Es posible identificar la línea divisoria sobre
un mapa topográfico; en regiones montañosas suele coincidir con la línea de
cumbres.”4
Pendiente de la cuenca: esta constituye la velocidad de la escorrentía superficial,
por lo que es necesario calcularla por medio geométrico-estadístico.
Área de drenaje: es la proyección del área horizontal contenida en la línea
divisoria.
2 Cuencas hidrográficas. Fortalecimiento de la Política de Educación Ambiental en el Departamento
del Huila; Ministerio de Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial REPÚBLICA DE COLOMBIA. 3 Tomado página web: http://www.definicionabc.com/geografia/geomorfologia.php .Citado el día 20
de abril de 2016. 4 Geomorfología Aplicada. Departamento de Geología, UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN LUIS.
10
Clasificación de los cursos de agua: este factor da una idea de la magnitud y
ramificación de la cuenca.
Pendiente de la corriente principal: esta depende de la interpolación de los
puntos en donde se corta el curso de agua con las curvas de nivel.
Longitud del rio principal: es la longitud horizontal del curso de agua desde su
punto más alto y más lejano hasta su desembocadura al rio principal.
Constante de intensidad: esta se obtiene de cuantificar los datos de intensidad
de lluvia mayor en la última década, obtenidos del instituto de hidrología,
meteorología y estudios ambientales (curvas IDF).
1.1. Hidrología en cuencas pequeñas con escasa información.5
¨El tema se refiere básicamente a la recolección y procesamiento de información
cartográfica e hidrometeorológica en los proyectos que se realizan en cuencas
pequeñas con información escasa. Los métodos que se analizan en este trabajo
permiten estimar valores para el diseño de obras de almacenamiento y distribución
de agua, protección de estructuras hidráulicas y control de sedimentos. Se hizo
énfasis en el manejo de la información escasa por qué cuando se realizan estudios
hidrológicos en cuencas pequeñas, los registros cartográficos e hidrometeorológicos
son deficientes en muchos casos. Las deficiencias son más evidentes en cuencas
alejadas de los ríos principales o de los centros poblados. ¨
Dentro de este panorama se analizan a continuación criterios sobre la recolección y
manejo de la Información hidrológica en cuencas menores de 100 km2 las cuales
constituyen un alto porcentaje entre las que son utilizadas en proyectos de suministro
de agua para riego, acueductos.
______________________________
11
5.SILVA MEDINA, Gustavo. Hidrología en cuencas pequeñas con información escasa. Tomado
páginaweb:http://revistas.unal.edu.co/mwgnternal/de5fs23hu73ds/progress?id=v17Op9wZGauN2uBO-
DCXE1L7Uv95ECtKiT8hVuOm9nU,&dl. Citado el día 20 de abril de 2016
1.2. Recolección de información6
La búsqueda de la información básica que se requiere para Iniciar el estudio
hidrológico comprende una Investigación exhaustiva en las entidades oficiales y
particulares que tengan relación con la región particular donde está localizada el área
del proyecto. Mediante esta investigación se podrá hacer un Inventario que Incluirá
los siguientes aspectos:
- Cartografía: Mapas con curvas de nivel, a escalas que estén preferiblemente entre
1:1O 000 y 1:50.000. En Colombia, en la actualidad, el cubrimiento del país en
mapas a estas escalas es muy parcial, ni siquiera hay cubrimiento total a la escala
1:100.000 En algunas zonas del país, por ejemplo Putumayo. Los mejores mapas
Que se consiguen están a escala 1:400.000.
- Climatología. Incluye registros sobre temperaturas, humedad atmosférica,
evaporación. Vientos y pluviometría dentro de la cuenca objeto del estudio y en
cuencas vecinas de la misma región La Información mínima que se debe tomar de
los registros es la siguiente:
o Temperaturas: Medias mensuales.
o Humedades atmosféricas: Medias mensuales.
o Evaporación: Totales mensuales.
o Vientos Máximos: En magnitud y dirección.
o Lluvias: Totales mensuales. Máximas en 24 horas. Máximas horarias.
- información adicional:
Fotografías aéreas. Vuelos de diferentes épocas se deberán seleccionar los vuelos
que permitan, en caso de tener una cartografía deficiente hacer restituciones en los
sitios específicos que el proyecto requiera
Estudios anteriores sobre desarrollos de Ingeniería en la región. Deben incluirse
monografías sobre la zona y las publicaciones especializadas del instituto
Geográfico. Además, deben hacerse consultas en las Empresas Públicas
Municipales, Corporaciones de desarrollo regional e Instituciones nacionales de los
sectores eléctricos, agropecuario y de salud pública.
Caudales. Los registros de caudales en el río objeto del estudio y en sus afluentes
constituyen la Información más valiosa con que se puede contar en un estudio
hidrológico; desafortunadamente, es la más escasa.
______________________________
12
6.SILVA MEDINA, Gustavo. Hidrología en cuencas pequeñas con información escasa. Tomado
páginaweb:http://revistas.unal.edu.co/mwgnternal/de5fs23hu73ds/progress?id=v17Op9wZGauN2uBO-DCXE1L7Uv95ECtKiT8hVuOm9nU,&dl. Citado el día 20 de abril de 2016.
Cuando existen los registros, la información mínima que se debe recolectar es la
siguiente: Caudales medios diarios. Caudales máximos instantáneos. Caudales
mínimos diarios. Registros de aforos y de toma de sedimentos. Uso de la tierra.
Debe hacerse un análisis del uso actual y de las proyecciones de desarrollo futuro.
Dentro de este aspecto se Incluyen las clasificaciones de los suelos y la
determinación de áreas potencialmente erosionables.
La información recolectada se analiza luego, con procedimientos que dependen de la
calidad de los datos obtenidos. Con base en el análisis se programan las labores de
campo que sirven para complementar la información inicial. A la vez que se
desarrollan las labores de campo se debe continuar con la toma sistemática de datos
en las estaciones existentes en la cuenca del proyecto y en las cuencas vecinas, sI
es necesario se Instalarán estaciones adicionales provisionales o permanentes,
según los requerimientos del estudio.
1.3. Análisis de la información hidrometeorológica.
Los métodos de análisis que deben aplicarse en cada caso particular dependen de la
calidad de la información disponible. Esta calidad puede clasificarse de la siguiente
manera: buena información
Cuando existen registros suficientemente confiables en las áreas climatológica,
pluviométrica e hidrométrica, con los cuales es posible conformar series históricas
que cumplan con todos los requisitos que exige el análisis estadístico de frecuencias.
En este caso, los estadísticos obtenidos representan una buena base para la
aplicación de modelos matemáticos complejos.
1.4. Aplicación de técnicas hidrológicas en proyectos que se desarrollan en
cuencas pequeñas con información escasa.
En el cumplimiento de los objetivos que tienen los estudios hidrológicos se
consideran los siguientes aspectos: Climatología. Capacidad de la fuente para
suministrar la demanda. Magnitud y frecuencia de las crecientes. Transporte de
sedimentos. A continuación se analizan brevemente estos aspectos y se
recomiendan los métodos que pueden aplicarse según la calidad de la información
disponible. Climatología: el estudio hidrológico debe hacer una descripción del
régimen climatológico del área del proyecto. Aun cuando las variables que definen el
13
clima son la presión atmosférica, la humedad, la temperatura y los vientos, en los
casos de Información escasa es suficiente considerar la temperatura y el régimen de
lluvias como las variables más Importantes. Por lo general siempre es posible
determinar la variación media de temperatura en función de la altura, ya sea
utilizando monografías de la reglón, boletines del HIMAT o testimonios de los
habitantes, cuando no se cuenta con estaciones climatológicas en la cuenca. En
cuanto al régimen pluviométrico, los estudios regionales o las clasificaciones de
climas según la localización geográfica y la altura media de la cuenca, o los mapas
generales de isovetas del país, permiten estimar, así sea en forma aproximada, la
lluvia media anual y las tendencias mensuales, como meses más lluviosos o más
secos. Estos estimativos se complementan con los registros de estaciones
pluviométricas, aun cuando estos registros sean deficientes.
Capacidad de la fuente para suministrar la demanda: La capacidad del río en el sitio
escogido para captación se analiza por medio de la curva de duración de caudales
diarios .La curva de duración resulta del análisis de frecuencias de la serie histórica
de caudales medios diarios. Se estima que, si la serie histórica es suficientemente
buena, la curva de duración es representativa del régimen de caudales medios del
río y, por tanto, puede utilizarse para representar Caudal m'/seg, o sea, el régimen de
caudales diarios del río durante la vida útil de la captación. Este concepto es válido
solamente en caso de que no se presenten en el futuro eventos naturales o
artificiales que hagan cambiar bruscamente el régimen del río, por ejemplo:
catástrofes, construcción de obras civiles o cambios en el uso de la tierra, etc.
Cuando la información es escasa la serie histórica de los caudales medios diarios no
existe o si existe no es suficientemente confiable. En tal caso no puede determinarse
la curva de duración de caudales diarios, pero pueden hacerse estimativos según los
procedimientos que se indican a continuación. Estos estimativos, en general,
producen sobre diseño de las obras.
-Las curvas de duración tienen formas típicas que dependen de las características de
las cuencas vertientes. En cuencas de montaña, por ejemplo. La pendiente
pronunciada en el tramo inicial de la curva indica que los caudales altos se presentan
durante tiempos cortos, mientras que en los ríos de llanura no existen diferencias
muy notables en las pendientes de los diferentes tramos de la curva. Este hecho es
útil para ajustar la forma de la curva de duración, según las características de la
cuenca, cuando la serie de caudales medios diarios es deficiente, o para trasponer
una curva de duración de otra cuenca de la misma región a la cuenca que tiene
información escasa.
- Cuando existen registros de caudales en otras acciones del mismo río es posible
utilizar técnicas de tránsito de caudales para llevar la serie hasta el sitio de captación
Dentro de este procedimiento se requiere hacer estimativos del tiempo de viaje por el
14
río y de los caudales que se generan en la sub cuenca que está limitada por las
secciones consideradas, o sea, la captación y la sección con registros
- Si existen buenos registros de lluvia pero pocos de caudal en la captación o en otra
sección del río. El método de tránsito se complementa con estudios de regresión
lluvia-caudal. La experiencia ha demostrado que las regresiones lluvia caudal son
aceptables para valores anuales. Pero resultan deficientes cuando se utilizan con
valores mensuales o diarios. Por esta razón lo recomendable es generar una serie de
caudales medios anuales a partir de las lluvias anuales y luego. A partir de los
caudales anuales estimar la serie de caudales medios mensuales. En este caso no
se pueden estimar los caudales diarios: sin embargo. Se dibujan las curvas de
duración correspondientes a los caudales medios anuales ya los medios mensuales
y con base en ellas se deduce aproximadamente la de los caudales medios diarios.
- Cuando sólo existen registros de lluvia. Lo único que puede hacerse es estimar una
serie de caudales medios anuales mediante la aplicación de balances hidrológicos.
Como en cuencas pequeñas. Por norma general los meses lluviosos coinciden con
los meses de caudales altos y los meses secos con períodos de estiaje la
observación de los registros pluviométricos permite repartir los caudales anuales en
registros mensuales con lo cual se obtiene la serie de caudales medios mensuales,
y luego se procede como se indica en el numeral anterior. Crecientes Como la falta
de Información adecuada es la norma general en este tipo de estudios los métodos
convencionales de análisis de crecientes no son aplicables en la mayor parte de los
estudios hidrológicos que se realizan en el país. Estos métodos convencionales son
básicamente dos:
Estudios de frecuencia y duración de series de caudales máximos instantáneos.
Análisis de hidrogramas registrados y de los aguaceros que los produjeron. Lo
recomendable es entonces utilizar métodos sencillos que se adapten a la calidad
de la información disponible entre los cuales se considera el uso de fórmulas
empíricas que están en función de algunas de las características físicas de la
cuenca. Entre estas vale la pena mencionar las de Creager. Fuller. Myers. solamente
pueden utilizarse para estimar órdenes de magnitud cuando no haya mejores
opciones.
15
1.5. Aplicación de la fórmula racional.
Esta fórmula se identifica con la ecuación:
Q = CIA
Donde Q es el caudal pico producido por un aguacero de intensidad uniformemente
distribuido sobre el área de la cuenca. A. “El término C se denomina coeficiente de
escorrentía y su valor numérico que está definido entre 0 y 1 depende de las
características fisiográficas de la cuenca y la cobertura del suelo. No se recomienda
la aplicación de la fórmula racional en cuencas mayores de 1 km² “6
Las principales dificultades que se encuentran para el uso correcto de la fórmula son
dos: la asignación de valores al coeficiente de escorrentía y la determinación de la
intensidad del aguacero. La primera dificultad se obvia fácilmente cuando la cuenca
en estudio tiene una de las dos condiciones extremas o completamente impermeable
como un patio cementado o totalmente permeable como un suelo suelto de gran
capacidad de infiltración. En los demás casos, la escogencia del coeficiente de
escorrentía es subjetiva porque aun cuando existen tablas y recomendaciones
generales el criterio del ingeniero es definitivo.
1.6. Cuencas pequeñas con escasa información.7
“El hidrograma unitario triangular del SCS es bastante bueno en cuencas
pequeñas menores de 100 km" y su aplicación es muy sencilla. El caudal pico de
creciente resulta de la ecuación:
𝑄 =
Q es el caudal pico en metros cúbicos por segundo, P el volumen de lluvia en
mm. A el área de la cuenca en km y tc el tiempo de concentración en horas.
____________________
16
6.SILVA MEDINA, Gustavo. Hidrología en cuencas pequeñas con información escasa. Tomado
páginaweb:http://revistas.unal.edu.co/mwgnternal/de5fs23hu73ds/progress?id=v17Op9wZGauN2uBO-DCXE1L7Uv95ECtKiT8hVuOm9nU,&dl. Citado el día 20 de bril de 2016. 7. Op cit.
El área y el tiempo de concentración se deducen de las características de la
cuenca; la determinación de la lluvia P se analiza a continuación. Siguiendo el
mismo procedimiento indicado en el numeral anterior para calcular la intensidad de
la lluvia a partir del análisis de frecuencias de las lluvias máximas diarias se
determina la intensidad correspondiente a una duración Igual al tiempo de
concentración de la cuenca en mm/hora.
Sea I la intensidad el volumen P resulta:
P =tc*C*I
I es la Intensidad calculada en mm/hora, tc es el tiempo de concentración en horas
y C es un coeficiente de reducción que depende de la magnitud de la cuenca y de
la pendiente media de la ladera. En cuencas de pendiente muy fuerte. y de área
menor de 25 km el coeficiente e es próximo al 1; en cambio en cuencas planas de
gran área es del orden de 0.15. Como se observa en los análisis presentados los
cálculos de crecientes en cuencas con información escasa tienen una dosis alta
de subjetividad porque en cualquiera de los métodos que se escoja hay necesidad
de asignar valores numéricos a los coeficientes C.
17
2. MARCO CONTEXTUAL.
2.1. Descripción geográfica de la cuenca.8
2.1.1. Departamento de Boyacá.
El departamento de Boyacá tiene una extensión de 23189 Km² que corresponden al
2.03% del país; está situado en el Centro - Oriente de Colombia, en la parte central
de la Cordillera Oriental. Cuenta con 123 municipios repartidos en 15 provincias. La
actividad económica del Departamento se centra en el sector agropecuario de
alimentos frescos, la minería de las esmeraldas, el carbón, el hierro, el petróleo y en
la industria siderúrgica; por subsectores el Producto Interno Bruto del año 1995 se
originó el 24% en el sector agropecuario (68.6% la agricultura y 31.4% la ganadería),
11% en el minero, 10% en el industrial, 16% en el de servicios, 12% en el transporte,
10% en el comercio y 17% en otros sectores.
En lo relacionado a la Geología, el Departamento está localizado, en su mayor parte,
sobre la cordillera Oriental de los Andes Colombianos, formando parte de cuatro
cuencas sedimentarias conocidas como: Cuenca Valle Medio del Magdalena,
Cordillera Oriental, Sierra Nevada del Cocuy y Cuenca del Piedemonte Llanero.
Estas cuencas, a su vez, están conformadas por bloques tectónicos con unidades
litológicas y estratigráficas que reflejan ambientes geotectónicos cambiantes los
cuales le imprimen características geológicas y geomorfológicas particulares. La
conforman en su mayoría rocas de origen sedimentario o con muy bajo
metamorfismo, de ambientes marinos y continentales, plegadas y fracturadas
durante las fases de deformación tectónica y posterior levantamiento durante la
Orogenia andina, a finales del Terciario, que desarrollaron diferentes estilos
estructurales como el extremo Occidental del Departamento ocupado por el Valle del
Magdalena y un lomerío sobre rocas de origen volcánico y sedimentario cubiertas por
depósitos cuaternarios.
Para el análisis de la distribución de los ríos, el departamento de Boyacá capta sus
aguas en dos vertientes, la del Caribe con dirección norte y la del Atlántico hacia el
oriente. La oferta bruta de agua superficial del departamento de Boyacá es de
314478 millones de metros cúbicos en un año promedio.
18
_________________________
8. Estudio general de suelos y zonificación de tierras del departamento de Boyacá. Instituto Geográfico
Agustín Codazzi Subdirección de Agrología. Tomo 1 y tomo 2. Citado el 20 de abril de 2016.
Entre los principales ríos podemos mencionar el Magdalena y sus tributarios, el río
Minero, Sogamoso, Suárez y Chicamocha; entre los ríos que tributan las aguas al
Océano Atlántico, están los pertenecientes a la Cuenca del Orinoco y subcuenca Alto
Meta, el río Jenesano, a la mesocuenca río Upía y sistema hídrico laguna de Tota, y
las meso cuencas río Cusiana, Cravo Sur, río Pauto, ríos Bojabá y Boyatá, río
Cobaria, río Cubugón, y a las subcuencas bajo Meta y río Arauca. También presenta
un sistema hídrico de lagos, lagunas y embalses, destacándose la laguna de Tota y
Fúquene, las ciénagas de Palgua y Marañal y el embalse de Chivor.
Los vientos locales del Valle Medio del Magdalena, como los vientos alisios del Sur
Este, provocan zonas de alta pluviosidad; los primeros en el Occidente de Boyacá y
los segundos en el flanco oriental de la cordillera Oriental; esta última zona es más
lluviosa por el mayor efecto de freno de la Sierra Nevada de Güicán y sus
estribaciones; este flanco por su elevada altura no permite pasar las masas de aire
húmedo, generando el clima seco que caracteriza a la zona central de Boyacá, la
provincia de Ricaurte Alto y la región del Cañón del Chicamocha.
19
Esquema 1. Ubicación de cuenca a nivel departamental.
2.1.2. Cuenca del Valle Medio del río Magdalena
Esta cuenca pertenecen dos zonas geológica y geomorfológicamente diferentes; la
primera conformada por la planicie aluvial del río Magdalena de relieve plano,
cubierta por depósitos cuaternarios que cubren parte de las rocas del Terciario y se
extienden hasta la Falla de Cambrás. La segunda zona está sobre el flanco
occidental de la cordillera Oriental y es denominada bloque de Otanche, se extiende
desde la falla de Cambrás hasta las fallas de Guadualito y La Salina; está constituida
por rocas sedimentarias del Cretácico y Terciario y depósitos cuaternarios. Sobre
este bloque, se encuentra la parte más occidental del departamento, comprendido
entre el río Magdalena y la falla de Cambrás. Este bloque se caracteriza por la
presencia de espesos depósitos cuaternarios de origen fluvial del holoceno, que
cubren las secuencias de rocas sedimentarias e ígneas extrusivas de origen reciente
(pleistoceno y plioceno), con evidencias de tectonismo caracterizado por la presencia
de fallas inversas y normales, subparalelos y cubiertas por los materiales antes
20
descritos; la más notoria es la falla de Honda, en su tramo final cerca al caserío de
Bellavista, 2.5 Km al norte del río Negro.
2.1.3. Bloque de Otanche
La estratigrafía de este Bloque comprende la Zona Esmeraldífera del occidente de
Boyacá y corresponde al bloque tectónico comprendido entre las fallas de Cambrás y
La Salina e incluye áreas en jurisdicción de los municipios de Puerto Boyacá,
Otanche, Pauna, San Pablo de Borbur y Quípama (zona esmeraldífera del occidente
de Boyacá). Su característica tectónica más sobresaliente es la presencia, hacia el
centro y occidente, de un sistema de fallas conocidas como el sistema Bituima - La
Salina que, en el departamento de Boyacá, incluye las fallas de la Quebrada
Cúnchala, Betania, Chirche, Guadualito y la Salina. Este bloque consta de las
unidades descritas a continuación.
2.1.4. Grupo Guaguaquí (Kgg)
Esta unidad fue descrita por Rodríguez y Ulloa (1994), quienes dieron ese nombre a
una unidad de litología diferente a las Formaciones Honda y Loma Gorda De Porta
(1966). La sección tipo fue establecida en la Quebrada La Cristalina, al este del
Caserío Puerto Romero, y la sección de referencia, ubicada sobre el río Guaguaquí,
cerca de la desembocadura de la Quebrada Cristales en el departamento de Boyacá.
Este grupo está formado por una sucesión de lodolitas y lutitas negras, con
concreciones calcáreas y silíceas de 0.50 cm y capas concrecionarias e
intercalaciones de capas gruesas de calizas micríticas arenosas, con espesores
hasta de 20 m e intercalaciones delgadas de liditas negras. Se presenta en varias
zonas de los municipios de Puerto Boyacá, Otanche y Quípama. Esta unidad infra
yace al Grupo Olini. El ambiente de depositación, es marino hemipelágico de aguas
profundas, Martínez (1990). La edad de las rocas oscila entre Albiano Medio a
Coniaciano Inferior.
Los sedimentos del Cretácico Superior están constituidos por lutitas y arcillolitas
limosas grises a negras, con nódulos ferruginosos e intercalaciones de areniscas
arcillosas finas, bancos de calizas, areniscas y calizas arenosas, carbón en la parte
media, margas arenosas, limolitas calcáreas y silíceas grises a negras, con
concreciones calcáreas y cuarzosas fi nas, bancos de arcillolitas con nódulos
fosfáticos; están representadas por el Grupo Olini y la Formación Córdoba.
2.1.5. Subcuenca Magdalena Medio
21
En el correspondiente sector medio de la cuenca, se obtuvieron caudales bajos en
una proporción de 25%, con respecto a la media multianual registrada hasta el año
1995, fenómeno que permitió tener un balance positivo para este sector, debido a la
capacidad de almacenamiento y regulación en sectores de ciénagas localizadas en
la zona de transición entre la cuenca media y baja, en Bolívar; otros departamentos
beneficiados. Los índices morfológicos de la subcuenca Magdalena Medio según
datos IGAC, 2002 son los siguientes: un área de captación de 59431, 35 Km2, el río
central tiene una longitud axial de 508,4 Km y un índice de forma de 0,23 lo cual
indica una cuenca de forma alargada que es compensada por su gran extensión. Los
índices hidrológicos calculados con base en información reportada en el Estudio
Nacional del Agua 2000, son como sigue: caudal de 2498.03 m3 /s, rendimiento de
42.03 l/s Km2, lámina acumulada de 20686.69 mm/año y un escurrimiento promedio
diario de 56.68 mm al día. Se pueden distinguir dos tipos de subdivisiones de
unidades hidrográficas, las cuales se describen a continuación: Mesocuenca
afluentes directos se localizan al occidente del departamento, dirigen sus aguas al río
Magdalena en sentido este-oeste, principalmente en patrones de distribución
subparalelos con bajas densidades de drenajes. Esta unidad abarca una extensión
aproximada de 1601.62 km2, lo cual representa el 6.9% del departamento. Sus
aguas benefician al municipio de Puerto Boyacá. Mesocuenca río Minero; Este río
nace en el departamento de Cundinamarca de la unión de los ríos Negro y Mencipa,
desemboca al Magdalena en el departamento de Santander con el nombre de
Carare. Ingresa a Boyacá al sur del municipio de Muzo donde tiene afluentes
importantes como los ríos Guazo e Ibacapí y hace parte de límites con Santander en
las desembocaduras de las quebradas Guas y Los Mártires. Cubre una extensión de
2206.53 Km2 en Boyacá que corresponden al 9.5% del área departamental; incluye
importantes áreas de la provincia de Occidente, en jurisdicción de los municipios de
Muzo, Coper, Maripí, Pauna, San Pablo de Borbur, Tununguá, Briceño y parte de los
de Otanche y La Victoria, incluyendo la zona esmeraldífera.
2.1.6. Descripción de las unidades cartográficas y de sus componentes
taxonómicos.
El análisis y discusión de los resultados referentes a suelos, se hace considerando
dos aspectos: el primero de ellos describe las unidades cartográficas con sus
respectivos contenidos pedológicos, siguiendo el orden de la leyenda
geomorfopedológica; en el segundo aspecto, se analizan las propiedades físicas,
químicas y mineralógicas de los suelos y se plantean algunas consideraciones sobre
los factores que intervienen en su génesis y los procesos de formación de los
mismos. Finalmente se presenta la clasificación taxonómica.
22
Suelos del paisaje de Montaña: El paisaje de montaña hace parte de la
formación orogénica de la cordillera Oriental, donde el ambiente morfogenético
estructural es similar en extensión al denudacional, siendo el deposicional el que
ocupa menor área. La altitud varía entre los 200 y los 5493 metros (Alto Ritacuva), lo
cual determina una variedad de pisos térmicos, desde el nival hasta el cálido, donde
las temperaturas medias anuales ambientales van de 0ºC a 30ºC, además, la
distribución de las lluvias fluctúa entre los 300 a 8000 mm anuales determinando
diferentes provincias de humedad, desde la muy seca hasta la pluvial. El modelado
de los relieves del paisaje de Montaña se ha originado por procesos erosivos de
escurrimiento y erosión geológica, también por la acción de los continuos aportes de
ceniza volcánica en épocas pasadas que recubrieron amplias áreas del paisaje. Los
factores determinantes en la formación de los suelos, son básicamente el clima, los
organismos vivos (fauna, flora y el hombre), material parental y el relieve. En su
conjunto han originado preferentemente la existencia de suelos de escaso desarrollo
genético, con alta a media saturación de bases, moderados a ligeramente ácidos y
de fertilidad media a alta. Geomorfológicamente, el paisaje de Montaña presenta
diferentes tipos de relieve denominados Cumbres Andinas, Crestas Homoclinales
Abruptas, Crestones Homoclinales Abruptos, Flatirones, Filas-Vigas, Lomas, Glacis y
Vallecitos. Los primeros cuatro tipos de relieves, mencionados anteriormente, se han
formado a partir de rocas sedimentarias, donde los afloramientos rocosos son
frecuentes y los suelos dominantes son superficiales. Dentro de estos relieves
aparecen en forma intercalada tipos de relieves de filas y vigas, los cuales se han
originado también de rocas sedimentarias, principalmente arcillolitas, limolitas, lutitas
y calizas. En altitudes superiores a los 2000 m hay en superficie ceniza volcánica
originándose, en la mayoría de estos relieves, suelos del orden andisol. En todos
ellos, las pendientes son pronunciadas, dominando las mayores del 50%. Los
movimientos en masa, especialmente derrumbes y desprendimientos de roca, han
afectado a estos tipos de relieves por la presencia en superficie de depósitos
hecterométricos; también se han hecho presentes procesos de solifluxión, reptación
y deslizamientos debido a las altas precipitaciones y a la tala y quema de la
vegetación arbórea. El escurrimiento difuso y concentrado es severo a muy severo
en zonas de baja precipitación. En épocas pasadas la acción glaciar se manifestó en
altitudes de más de 3000 metros, evidenciándose superficies de abrasión con alta
concentración de fragmentos de roca, rocas aborregadas, hoyos de nivación,
morrenas de fondo, algunas morrenas horizontales y terminales. Los tipos de relieve
de lomas presentes en el paisaje de Montaña, están conformados por los materiales
geológicos de los anteriores relieves; su aparición y posición probablemente
obedecen a fenómenos de tectonismo y al desplazamiento de grandes volúmenes de
tierra por causa de movimientos en masa. La topografía dominante es ligeramente
ondulada a fuertemente ondulada, con pendientes menores del 50%; están afectadas
por procesos de solifluxión y reptación. Los tipos de relieve de glacís, coluvios y de
23
vallecitos, se muestran en forma de superficies angostas y alargadas de poca
extensión, con diferentes grados de pendiente, generalmente menores del 25%. Se
encuentran en ellos algunos sectores afectados por fragmentos de roca en
superficie. Estudio General de Suelos y Zonificación de Tierras del Departamento de
Boyacá 170 Los tipos de relieve de cumbres andinas y crestas homoclinales
abruptas, existentes en los pisos térmicos Nival y el Subnival pluvial, se encuentran
desprovistos de todo tipo de vegetación arbórea y herbácea. En los relieves del clima
extremadamente frío (páramo alto) y muy frío (páramo bajo), hay existencia de
vegetación de frailejones y la vegetación arbórea ha sido reemplazada por pastos y
hortalizas en el páramo bajo. En sectores con geoformas de relieve quebrado y muy
escarpado, que se manifiestan dominantes en los pisos térmicos frío y medio, se han
establecido pastos y la vegetación arbórea densa sólo se conserva donde la
pluviosidad es muy alta. En los relieves de pendientes suaves del piso térmico cálido,
la cobertura vegetal arbórea ha desaparecido y se tienen como coberturas
dominantes los pastos y los cultivos comerciales y de subsistencia. Se resalta que,
en muchos casos, las unidades cartográficas de suelos de estudios anteriores han
sido generalizadas, por lo que es frecuente encontrar sectores donde la erosión y la
pedregosidad superficial han quedado subvaloradas o sobrevalorada Orden de las
corrientes de agua.
2.1.7. Orden de las corrientes de agua.
Refleja el grado de ramificación o bifurcación dentro de una cuenca.
Corrientes de primer orden: pequeños canales que no tiene tributarios.
Corrientes de segundo orden: cuando dos corrientes de primer orden se
unen.
Corrientes de tercer orden: cuando dos corrientes de segundo orden se
unen.
Corrientes de orden n+1: Cuando dos corrientes de orden n se unen.
2.1.8. Asociación typic dystrudepts - humic dystrudepts - lithic udorthents.
Símbolo mpafp.
Los suelos de esta unidad se ubican en los municipios de Pauna, Maripí, Coper,
Pajarito y Labranza grande, en alturas que oscilan entre los 1000 y 2000 m.s.n.m. El
24
clima ambiental es el medio muy húmedo, definido por una temperatura media de
20o C y una precipitación que va de 2000 a 4000 mm; según Holdridge corresponde
a la zona de vida ecológica denominada bosque muy húmedo Pre montañoso (bmh-
PM). Las áreas que se encuentran en jurisdicción del municipio de Guateque y sus
alrededores corresponden a la zona de vida de bosque húmedo Pre montañoso (bh-
PM) con una pluviosidad promedio al año inferior a 2000 milímetros. Los tipos de
relieve que dominan en esta unidad corresponden a crestones homoclinales y vigas,
formados por rocas sedimentarias, principalmente lutitas. La topografía es
moderadamente escarpada, con pendientes 50 a 75%. Se manifiestan procesos de
movimientos en masa como solifluxión, reptación y deslizamientos. Amplias áreas se
encuentran degradadas sin ningún tipo de cobertura vegetal, debido principalmente a
la acción antrópica por la explotación de esmeraldas, produciendo movimientos en
masa y acumulación de materiales finos y fragmentos de roca en las partes más
bajas. (Figura 37). La vegetación boscosa en algunos sectores ha sido reemplazada
por pastos mejorados y cultivos de subsistencia. Conforman la Asociación los suelos
Typic Dystrudepts 40%, Humic Dystrudepts 30% y Lithic Udorthents 30%. Los suelos
Typic Dystrudepts (perfi l PB-27A) se presentan de preferencia en las cimas,
hombros y laderas inferiores de los relieves de vigas; su perfil es de nomenclatura A -
B - C. El horizonte A con espesor de 14 cm es de color pardo oscuro, textura franco
arcillosa gravillosa; el horizonte B es de color pardo a pardo oscuro con textura
franco arcillosa gravillosa; el horizonte C tiene color rojo amarillento y textura
arcillosa. Son suelos muy superficiales limitados por niveles tóxicos de aluminio, bien
drenados; su reacción química es extremadamente ácida, su capacidad de
intercambio catiónico alta a moderada y la saturación de aluminio de cambio es
mayor del 65% en todo el perfil. La fertilidad natural es baja. Los suelos Humic
Dystrudepts (perfil PJ-100) se localizan en las laderas de mayor pendiente y se
caracterizan por tener un perfil de nomenclatura A - B - C - R. El horizonte A tiene un
espesor de 27 cm, color pardo grisáceo muy oscuro, y textura franca gravillosa; el
horizonte B es de color amarillo pardusco, con textura franco arcilloso; el horizonte C
de color pardo amarillento claro y textura similar a la anterior y el horizonte R
corresponde a rocas de lutitas. Son suelos muy superficiales limitados por altos
contenidos de aluminio, bien drenados, de reacción fuertemente ácida, capacidad de
intercambio catiónico alta a moderada y saturación de aluminio de cambio mayor del
70% en los horizontes A y C. La fertilidad natural es moderada. Los suelos Lithic
Udorthents (perfil PJ-18) se localizan en los relieves de crestones homoclinales y en
las cimas de relieves de vigas, caracterizados por tener un perfil de tipo A - R. El
horizonte A tiene un espesor de 15 cm, color pardo grisáceo muy oscuro, textura
franca arenosa gravillosa; el horizonte R está constituido por rocas de lutitas en
diferente grado de meteorización. Son suelos muy superficiales, bien drenados.
Tienen reacción química fuertemente ácida, capacidad de intercambio catiónico alta
y presentan una saturación de aluminio de cambio mayor del 85%. La fertilidad
25
natural es baja. Las fuertes pendientes, la susceptibilidad a la erosión y el alto
contenido de aluminio permiten incluir estos suelos en la clase VII por capacidad de
uso. Las actividades forestales facilitan el control de la erosión y la posterior
degradación de las tierras. En esta unidad cartográfica se delimitaron las siguientes
fases:
MPAfp: fase topográfica moderadamente escarpada y pedregosidad en superficie.
MPAf1: fase topográfica moderadamente escarpada y erosión ligera.
Esquema 2. Mapa de identificación de suelos del municipio de Otanche .plano
Esc. 1:100.000
2.1.9. Asociación typic dystrudepts – lithic dystrudepts – humic dystrudepts.
Símbolo mvafp.
Los suelos de esta unidad se encuentran en los municipios de Muzo, Pauna y
Cubará, entre los 300 y 1000 m.s.n.m, en clima cálido húmedo, caracterizado por
una temperatura media anual de 26ºC y una precipitación promedio anual entre 2000
y 4000 milímetros, lo cual, según Holdridge, corresponde a la zona de vida ecológica
26
del bosque húmedo Tropical (bh-T). Sin embargo, en el territorio del municipio de
Cubará, la unidad cartográfica hace parte de una zona de bosque muy húmedo
Tropical (bmh-T) con una pluviosidad promedio anual entre 4000 y 8000 mm. Los
tipos de relieve donde se han desarrollado los suelos corresponden a vigas y
crestones homoclinales constituidos por rocas sedimentarias (lutitas, lodolitas y
arcillolitas) con inclusiones de esquistos pizarrosos; dicha unidad se encuentra
afectada por movimientos en masa como deslizamientos, solifluxión y reptación y
erosión hídrica ligera. La topografía es moderadamente escarpada, con pendientes
de 50 - 75% y en amplios sectores existe acumulación de fragmentos de roca. La
vegetación de bosque ha sido reemplazada en su totalidad por pastos, rastrojos y
cultivos de subsistencia como el plátano, yuca, café, caña, maní y maíz. La unidad
cartográfica está integrada por suelos Typic Dystrudepts 35%, Lithic Dystrudepts
30%, Humic Dystrudepts 25% e inclusiones de Lithic Hapludands 10%. Los suelos
Typic Dystrudepts (perfi l PJ-4) se encuentran en las laderas medias del relieve de
vigas y se caracterizan por tener un perfil de nomenclatura A - B - C. El horizonte A
tiene 30 cm de espesor, color pardo grisáceo oscuro y pardo oscuro, texturas franco
arcillosa gravillosa y arcillosa gravillosa con estructura blocosa moderada; el
horizonte B es de color pardo amarillento, textura franco arcillosa gravillosa; el C es
de color pardo rojizo y textura Descripción de los Suelos 221 franco arcillosa
gravillosa. Son suelos muy superficiales limitados por niveles tóxicos de aluminio,
bien drenados, de reacción química fuertemente ácida, capacidad de intercambio
catiónico moderada a muy alta, saturación de aluminio de cambio a partir de los 20
cm de profundidad es mayor del 85% y la fertilidad natural es baja. Los suelos Lithic
Dystrudepts (perfil PJ-5) se encuentran en crestones y su perfil característico es tipo
A-B-C. El horizonte A con espesor de 15 cm, color gris oscuro, textura franco
arcillosa y estructura en bloques de grado fuerte; el B tiene color gris muy oscuro con
textura franco arcillo limosa; el C es de color gris oscuro y textura franco arcillosa.
Son suelos muy superficiales limitados por roca y contenidos de aluminio a niveles
tóxicos, bien drenados, capacidad catiónica de cambio alta a media, baja saturación
de bases, reacción muy fuerte a fuertemente ácida y saturación de aluminio mayor
de 60%. Los suelos Humic Lithic Dystrudepts (perfi l PJ-97) se encuentran en las
laderas inferiores del relieve de crestones, caracterizados por un perfil de
nomenclatura A - B - C - R. El horizonte A presenta espesor de 22 cm, color pardo
grisáceo muy oscuro y textura arcillosa; el horizonte B es de color pardo amarillento
oscuro y la textura es arcillosa gravillosa; el C es de color pardo grisáceo oscuro con
manchas rojas y textura arcillosa gravillosa; el horizonte R corresponde a roca de
lutita. Son suelos muy superficiales limitados por altos contenidos de aluminio, bien
drenados; tienen reacción química muy fuertemente ácida, capacidad de intercambio
catiónico moderada y la saturación de aluminio de cambio a partir de los 22 cm de
profundidad mayor del 70%. La fertilidad natural es baja. Las fuertes pendientes, la
susceptibilidad a la erosión y la presencia de fragmentos de roca en superficie por
27
sectores, permiten ubicar los suelos en la clase VII por capacidad de uso. Se deben
establecer sistemas silvopastoriles, en donde se combinen las actividades forestales
con una ganadería de tipo extensivo. En esta unidad cartográfica se delimitaron las
siguientes fases:
MVAf1: fase topográfica moderadamente escarpada y erosión ligera.
MVAfp: fase topográfica moderadamente escarpada y pedregosidad en superficie.
2.1.10. Delimitación de los suelos
Para la realización del reconocimiento de suelos se extractó información de los
diferentes Estudios Generales de Suelos del Departamento de Boyacá, publicados
desde 1970 hasta 1982 por la Subdirección de Agrología. Simultáneamente a esta
labor se recopiló información del departamento con respecto a geología y zonas de
vida ecológicas según la clasificación de Holdridge. También se adquirieron 1.270
aerofotografías de escala 1:30000 a 1:60000, la mayoría de ellas correspondientes a
las décadas de los años 60, 70, 80 y 90. En estas fotografías aéreas se realizó el foto
análisis, lográndose la delimitación de cuatro paisajes: Montaña, Altiplanicie, Lomerío
y Valle, delimitando en cada uno de ellos diferentes tipos de relieve. En la
delimitación se tuvieron en cuenta aspectos de geología, topografía, uso, drenaje y
erosión. Para integrar los anteriores conocimientos se elaboró una leyenda
geomorfológica preliminar con base en el sistema propuesto por Zinck (1998). En la
revisión de los estudios de suelos se evaluó el contenido pedológico de los diversos
paisajes, la taxonomía de los perfiles descritos y la representatividad de éstos en las
unidades cartográficas indicadas en los mapas de suelos. Para complementar la
información existente se realizó el trabajo de campo, iniciándose por el paisaje de
Montaña a una altitud de más de 4.600 metros, dentro del municipio de Güicán, y
Cocuy, Cubará hasta llegar a los Valles irrigados por los ríos Magdalena, Arauca y
Chicamocha, los dos primeros se encuentran en altitudes de 200 metros y el último a
2700 metros. En el trabajo de campo se hizo el inventario de suelos siguiendo el
método de tranceptos en zonas pilotos, previamente determinadas en cada paisaje, y
el de mapeo libre para la extrapolación. Para conocer la distribución geográfica de
los suelos se hicieron observaciones de caracterización (en cajuelas y en cortes de
carretera) y de comprobación (con barreno) que, junto con la información de los
suelos.
2.1.11. Descripción de los suelos.
Estudio General de Suelos y Zonificación de Tierras del Departamento de Boyacá
descritos en los estudios anteriores, permitieron establecer la dominancia en cada
28
una de las unidades cartográficas donde, además, se indican las fases
correspondientes de acuerdo con el grado de pendiente, de pedregosidad, de
rocosidad y de erosión. En las fases por pendiente se escogió la letra minúscula que
representará la pendiente predominante por lo cual es necesario recalcar que en la
realidad existen otras pendientes diferentes a la representada en la unidad
cartográfica. Una vez definido el contenido pedológico de cada unidad cartográfica se
describieron 10 perfiles modales de los cuales se tomaron las muestras
correspondientes. Las descripciones se hicieron en calicatas de hasta 1.5 metros de
profundidad anotando detalladamente las características de los horizontes que
conforman cada uno de los perfiles. Se solicitaron análisis físico-químicos y
mineralógicos necesarios para ratificar o rectificar la clasificación taxonómica de cada
perfil descrito en el campo, como también para determinar su grado de fertilidad y su
capacidad de uso. Las muestras de suelos enviadas al laboratorio fueron sometidas
a sus correspondientes análisis químicos o de caracterización (granulometría, pH,
capacidad de intercambio catiónico, contenido de materia orgánica, calcio, magnesio,
potasio, sodio, saturación de bases, fósforo, aluminio de cambio); mineralógico en la
fracción arena y en la de arcilla de algunos suelos (determinaciones de las diferentes
especies de minerales con el microscopio polarizante, la identificación de las
variedades mineralógicas realizada por medio de la difracción de rayos X) y físicos
(conductividad hidráulica, estabilidad estructura, retenciones de humedad,
densidades aparente y real). También para precisar horizontes argílicos y
características ándicas se practicaron análisis especiales. Cada uno de los análisis
citados fue realizado según las técnicas consignadas en el Manual de Métodos
Analíticos de Laboratorio de Suelos (IGAC, 1.990). La cartografía definitiva se obtuvo
una vez realizada la extrapolación e interpolación de todos los datos de campo,
apoyados con los de laboratorio, completando así la información necesaria para la
elaboración del informe respectivo y el informe del estudio de suelos. Los suelos se
clasificaron taxonómicamente hasta el nivel de subgrupo utilizando el sistema
taxonómico americano (Soil Survey Staff, 2000); además, se definieron para cada
subgrupo fases por pendiente, y/o por erosión, y/o por pedregosidad. Las fotografías
aéreas debidamente entintadas con los símbolos de todas las unidades
cartográficas, se iluminaron con nombres de pueblos, corregimientos, ríos,
quebradas y se señalaron los respectivos límites departamentales con Santander,
Norte de Santander, Arauca, Casanare, Cundinamarca, Caldas, Antioquia y con la
República de Venezuela. El informe consta de una parte descriptiva, donde se
anotan las características geográficas sobresalientes de cada una de las de unidades
cartográficas y de los suelos que las conforman y otra interpretativa, donde se
analizan las características físicas, químicas y mineralógicas. Lo anterior permite
llegar a conclusiones y recomendaciones favorables para el agricultor, las entidades
públicas y privadas del sector agropecuario y forestal, de tal forma que se pueda
lograr el uso y manejo racional del recurso suelo. El informe está acompañado de
29
tres (3) mapas, elaborados sobre veinticinco planchas restituidas del IGAC (121, 122,
123, 136.137,138, 149, 151, 152, 153, 168, 169, 170, 171, Descripción de los Suelos
159 172,189, 190, 191, 192 ,193, 209, 210, 211, 228 y 229): un mapa de suelos a
escala 1: 100.000; un mapa de clasificación de las tierras por capacidad de uso a
escala 1:100.000 y otro de zonificación biofísica a escalas 1:000.000. En el mapa de
suelos los símbolos de las unidades de suelo están representados por tres letras
mayúsculas que indican: la primera de ellas el paisaje, la segunda el clima y la
tercera el contenido pedológico. Estas letras están acompañadas por subíndices
alfanuméricos que indican rango de pendiente, grado de erosión y pedregosidad.
Letras empleadas para el paisaje: M = Montaña A = Altiplanicie L = Lomerío V = Valle
Letras empleadas para el clima: A = Nival B = Subnival pluvial E = Extremadamente
frío húmedo y muy húmedo G = Muy Frío muy húmedo H = Muy frío húmedo J = Frío
pluvial K = Frío muy húmedo L = Frío húmedo M = Frío seco O = Medio pluvial P =
Medio muy húmedo R = Medio seco V = Cálido húmedo Letras minúsculas
empleadas para las fases de pendiente: a. Pendiente 0-3% Topografía plana, plano -
cóncava. b. Pendiente 3-7% Topografía ligeramente inclinada y ligeramente
ondulada. c. Pendiente 7-12% Topografía moderadamente inclinada, ligeramente
quebrada y moderadamente ondulada. d. Pendiente 12-25% Topografía fuertemente
inclinada, moderadamente quebrada y fuertemente ondulada. e. Pendiente 25-50%
Topografía ligeramente empinada, fuertemente quebrada y ligeramente escarpada.
Estudio General de Suelos y Zonificación de Tierras del Departamento de Boyacá
160 f. Pendiente 50-75% Topografía moderadamente empinada y moderadamente
escarpada. g. Pendiente > del 75% Topografía fuertemente empinada y fuertemente
escarpada. Números arábigos empleados para fases por erosión: 1 = Grado de
erosión ligero 2 = Grado de erosión moderado 3 = Grado de erosión severo Letras
empleadas para las fases por pedregosidad: p = pedregosidad Letras empleadas
para las fases por inundabilidad o encharcamientos: x = inundables o encharcables
De acuerdo con las letras mayúsculas y subíndices empleados, cada símbolo en el
mapa y en la leyenda de suelos tiene un mensaje definitivo que puede interpretarse
de acuerdo al siguiente ejemplo: VVCa. V = Paisaje de valle V = Clima cálido,
húmedo C = Asociación Chromic Endoaquerts – Hydric Sphagnofi brists a =
Pendiente 0 - 1%. Topografía plano cóncava.
30
Esquema 3. Identificación visual del terreno característico de la cuenca.
2.1.12. Clima.
Tabla 1.Tabla 19 del estudio de suelos del departamento de Boyacá donde
especifica el clima y su simbología respecto al mapa.9
31
Tabla 2.Tabla 14 del estudio de suelos del departamento de Boyacá donde
especifica clasificación climática.10
____________________________________________________
9. Estudio general de suelos y zonificación de tierras del departamento de Boyacá. Instituto
Geográfico Agustín Codazzi Subdirección de Agrología. Tomo 1 y tomo 2. Citado el 20 de abril de
2016.
10. Op. Cit.
3. CARACTERÍSTICAS MORFOMÉTRICAS DE LA CUENCA.11
Para determinar las características morfométricas de una cuenca es necesario
primero localizar la divisoria de aguas o parteaguas
Para el estudio de los parámetros geomorfológicos se implementa información
cartográfica de la topografía. El plano para este análisis está en escala 1:25000.
Como lo muestra el anexo cartografía bloque Otanche del departamento de Boyacá.
Las características morfométricas a estudiar son: Orden de las corrientes, Área,
Curva hipsométrica, Ancho, Forma de la Hoya; coeficiente de compacidad (Kc),
Factor de forma ( ), Sistema de Drenaje, Densidad de drenaje, Extensión media de
la escorrentía, Sinuosidad de las corrientes de agua. Características del relieve;
Pendiente, Elevación media, Pendiente de la corriente principal, Tiempo de
concentración.
32
_______________________ 11.
REYES T. Aldemar. Guía básica para la caracterización morfométrica de cuencas
hidrográficas. Obtenido de la página:
http://programaeditorial.univalle.edu.co/colecciones/ingenierias/gu-a-b-sica-para-la-caracterizaci-
n-morfom-trica-de-cuencas-hidrogr-ficas-2-detail#sthash.3kvPMpFZ.dpuf
3.1.Área de Drenaje.
Es la proyección horizontal del área de drenaje de un sistema de escorrentía.
AREAS ENTRE COTAS COTA AREA (m²) AREA (km²) 1900-1850 244,05 0,24 1850-1800 295,68 0,30 1800-1750 387,09 0,39 1750-1700 557,11 0,56 1700-1650 657,81 0,66 1650-1600 811,22 0,81 1600-1550 953,35 0,95 1550-1500 991,70 0,99 1500-1450 1223,56 1,22 1450-1400 1598,99 1,60 1400-1350 2018,98 2,02 1350-1300 2604,91 2,60 1300-1250 3584,94 3,58 1250-1200 2587,67 2,59 1200-1150 2622,45 2,62 1150-1100 2611,69 2,61
33
1100-1050 3437,12 3,44 1050-1000 3356,67 3,36 1000-950 3932,19 3,93 950-900 5292,38 5,29 900-850 4836,84 4,84 850-800 4598,91 4,60 800-750 3794,41 3,79 750-700 2418,55 2,42 700-650 2418,55 2,42 650-600 1338,82 1,34 600-550 511,61 0,51 550-500 316,36 0,32 Ha
TOTAL 60003,59 60,00 6000,35
Tabla 3. Distribución de áreas entre cotas.
COTA COTA MEDIA ÁREA (Km)
ÁREA ACUMULADA (Km) % DE ÁREA
% ÁREA ACUMULADA
1900-1850 1870,00 0,24 0,24 0,41 0,41
1850-1800 1830,00 0,30 0,54 0,49 0,90
1800-1750 1770,00 0,39 0,93 0,65 1,54
1750-1700 1730,00 0,56 1,48 0,93 2,47
1700-1650 1670,00 0,66 2,14 1,10 3,57
1650-1600 1630,00 0,81 2,95 1,35 4,92
1600-1550 1570,00 0,95 3,91 1,59 6,51
1550-1500 1530,00 0,99 4,90 1,65 8,16
1500-1450 1470,00 1,22 6,12 2,04 10,20
1450-1400 1430,00 1,60 7,72 2,66 12,87
1400-1350 1370,00 2,02 9,74 3,36 16,23
1350-1300 1330,00 2,60 12,34 4,34 20,57
1300-1250 1270,00 3,58 15,93 5,97 26,55
1250-1200 1230,00 2,59 18,52 4,31 30,86
1200-1150 1170,00 2,62 21,14 4,37 35,23
1150-1100 1130,00 2,61 23,75 4,35 39,58
1100-1050 1070,00 3,44 27,19 5,73 45,31
1050-1000 1030,00 3,36 30,54 5,59 50,91
1000-950 970,00 3,93 34,48 6,55 57,46
34
950-900 930,00 5,29 39,77 8,82 66,28
900-850 870,00 4,84 44,61 8,06 74,34
850-800 830,00 4,60 49,21 7,66 82,00
800-750 770,00 3,79 53,00 6,32 88,33
750-700 730,00 2,42 55,42 4,03 92,36
700-650 670,00 2,42 57,84 4,03 96,39
650-600 630,00 1,34 59,18 2,23 98,62
600-550 570,00 0,51 59,69 0,85 99,47
550-500 530,00 0,32 60,00 0,53 100,00
Tabla 4. Distribución porcentual del área entre cotas.
3.2. Clasificación de la cuenca.
La clasificación de las cuencas hidrográficas depende del área que ocupa, se
clasifica como una microcuenca, porque el área aproximada es de 60 km².
Tabla 5.Clasificacion de cuencas hidrográficas.
Es por esta clasificación por lo cual se define que el cálculo del caudal se obtiene por
medio del método de cálculo de cuencas pequeñas,
3.3. Ancho de la cuenca
El ancho se define como la máxima relación entre superficie de la cuenca en km2 y la longitud de la cuenca en km. La cual es medida en relación con la perpendicular de la longitud del cauce de la quebrada.
35
Ancho de cuenca: 4.66 km.
3.4. Longitud del máximo recorrido.
Viene definida por la longitud del cauce principal, siendo la distancia curva
equivalente que recorre el río entre el punto de desagüe (aguas abajo) y el punto
situado a mayor distancia topográfica (aguas arriba).
Medida horizontal del cauce en línea curva: 12,86 km
3.5. Perímetro
El perímetro es el valor de la longitud de la línea divisoria de aguas o parte aguas, y es medido a parir del software Auto CAD 2014.
Perímetro de la cuenca: 32,92 Km.
3.6. Longitud del cauce.
Antes de definir la Longitud es importante aquí destacar que se define
como Cauce Principal de la Cuenca Hidrográfica: a los segmentos lineales que
terminan en el punto de salida de la misma, el cual recibe el aporte de otros
cauces de menor envergadura que son denominados tributarios. De esta forma, la
Longitud de la cuenca (Lc) queda definida como la distancia horizontal, medida a
lo largo del cauce principal, entre el Punto de Salida de la Cuenca (desde el cual
queda definida) y el límite definido para la cuenca (cabecera).
En general el cauce principal no se extiende hasta el límite de la cuenca, es
necesario suponer un trazado desde la cabecera del cauce hasta el límite de la
cuenca, siguiendo el camino más probable para el recorrido del agua precipitada.
La Longitud del Cauce (Lc) queda definida por la longitud del cauce principal,
desde el punto de salida hasta su cabecera:
Longitud del abcisado de la cuenca: Lc: 11,51 Km.
3.7. Coeficiente de compacidad (Kc) o Índice de Gravelius.
36
Es la relación entre el perímetro de la cuenca y la longitud de la circunferencia de
un círculo de área igual a la de la cuenca. De esta relación se obtiene la siguiente
ecuación.
⁄
P: Perímetro de la cuenca en Km: 32,93 Km
A: Área de drenaje de la cuenca km2: 60 km2
Una cuenca circular posee el coeficiente mínimo, igual a 1. Hay mayor tendencia a
las crecientes en la medida que este número sea próximo a la unidad. Representa
la relación entre el perímetro de la hoya y el de una circunferencia de área igual a
la cuenca. Cuanto más irregular sea la hoya, mayor será su Kc.
⁄ =1,19
Tabla 6.Clasificacion de coeficiente de Gravelius.
3.8. Factor de forma ( ).
Esta característica es importante pues se relaciona con el tiempo de
concentración, el cual es el tiempo necesario, desde el inicio de la precipitación,
para que toda la cuenca contribuya a la sección de la corriente en estudio, o, en
otras palabras, el tiempo que toma el agua desde los limites más extremos de la
cuenca hasta llegar a la salida de la misma.
Es la relación entre el ancho medio y la longitud axial de la hoya. Esta longitud se
mide siguiendo el curso de agua más largo.
Dónde:
37
L: Longitud axial de la cuenca en Km: 12.86 Km.
A: Área de drenaje en Km²: 60 Km²
Una cuenca con factor de forma bajo esta menos sujeta a crecientes que otra del
mismo tamaño pero con mayor factor de forma. ‘Se deduce que, para valores de
Kf, inferiores a 1, implicara formas alargadas, y cuanto menor sea Kf más
alargada será la forma de la cuenca. Por el contrario, valores de Kf, próximos a 1
no tienen, como veremos posteriormente, por qué implicar formas redondeadas.’8
60/12,862 =0,36
______________________ 8 Tomado página web:
ttp://www.unas.edu.pe/web/sites/default/files/web/archivos/actividades_academicas/CARACTERIZACION%20MORFOMETRICA%20DE%20LA%20CUENCA%20HIDROGRAFICA%20CHINCHAO,%20DISTRITO%20DE%20CHINCHAO,%20PROVINCIA%20DE%20HUANUCO,.pdf.Citado el 20 de abril de 2016.
3.9. Sinuosidad de las corrientes de agua.
Es la relación entre la longitud del río principal medida a lo largo de su cauce, L, y
la longitud del valle del río principal medida en línea curva, Lt. Este parámetro da
una medida de la velocidad de la escorrentía del agua a lo largo de la corriente.
⁄
Este parámetro da una medida de la velocidad de la escorrentía del agua a lo
largo de la corriente. Un valor de Si menor o igual a 1,25 indica una baja
sinuosidad. Se define, entonces, como un rio con lineamiento “recto”. Un valor de
Si menor o igual a 1,25 indica baja sinuosidad. Entre más sinuosos las
velocidades en el cauce son menores.
⁄
⁄
3.10. Densidad de drenaje (Dd).
Es la relación entre la longitud total de los cursos de agua de la hoya y su área
total.
⁄
38
Dónde:
L: Longitud total de las corrientes de agua en km: 41,93 Km
A: Área total de la cuenca en km²: 60 Km2
Dd usualmente toma valores entre 0,5 km/km² para cuencas con drenaje pobre
hasta 3, 5 km/km para cuencas excepcionalmente bien drenadas.
Este valor permite interpretar la densidad de drenaje, cuando se trabaja con
cartografía a escala 1:25000.
3.11. Curva hipsométrica.
Es la representación gráfica del relieve de una hoya. Representa el estudio de la
variación de la elevación de los varios terrenos de la hoya con referencia al nivel
medio del mar. Esta variación es indicada por medio de un gráfico que muestra el
porcentaje de área de drenaje que existe por encima o por debajo de varias
elevaciones.
La curva hipsométrica relaciona el valor de la cota, en las ordenadas, con el
porcentaje de área acumulada, en las abscisas.
Dicho grafico se puede determinar por el método de las cuadriculas. Para su
construcción se grafican, con excepción de los valores máximos y mínimos de
cota hallados, los valores menores de cota de cada intervalo de clase contra su
correspondiente área acumulada. Al valor de la cota mayor encontrada
corresponde el cero por ciento del porcentaje de área acumulada. Al valor de la
cota mínima encontrada corresponde al ciento por ciento del porcentaje del área
acumulada.
La curva hipsométrica representa, entonces, el porcentaje de área acumulado
igualado o excedido para una cuota determinada. Las curvas hipsométricas sirven,
además, para definir características fisiográficas de las cuencas hidrológicas.
39
Esquema4. Curva hipsométrica. Cota Vs. Porcentaje de distribución de área.
3.12. Elevación media de la cuenca.12
Es la relación que existe entre los extremos inicial y final y la distancia horizontal
de dicho tramo. Obtenida de la curva hipsométrica.
La elevación media de la cuenca: 1040 m.
3.13. Mediana de la cuenca.
Es la que determina la cota de la curva de nivel que divide la cuenca en dos zonas
de igual área, es decir, la elevación correspondiente al 50 % del área total.
Mediana de la cuenca=1060 m
3.14. Pendiente de la corriente principal.
La velocidad de escurrimiento de las corrientes de agua depende de la pendiente
de sus canales fluviales. En medida que este valor aumente mayor será la
posibilidad de generar crecidas, ya que la capacidad de arrastre de sedimentos y
la velocidad del caudal en caso de tormentas se incrementa en aquellas cuencas
que presenten valores altos de pendientes. A mayor pendiente mayor velocidad.
40
a. Pendiente media ( ).
Es la diferencia total de la elevación del lecho del río divido por su longitud entre
esos puntos.
b. Pendiente media ponderada ( ).
Este valor es más razonable. Para calcularlo se traza una línea, tal que el área
comprendida entre esa línea y los ejes coordenados sea igual a la comprendida
entre la curva del perfil del río y dichos ejes.
_______________________ 11.
REYES T. Aldemar. Guía básica para la caracterización morfométrica de cuencas
hidrográficas. Obtenido de la página:
http://programaeditorial.univalle.edu.co/colecciones/ingenierias/gu-a-b-sica-para-la-caracterizaci-
n-morfom-trica-de-cuencas-hidrogr-ficas-2-detail#sthash.3kvPMpFZ.dpuf
c. Pendiente equivalente constante ( ).
Este índice viene a dar una idea sobre el tiempo de recorrido del agua a lo largo
de la extensión del perfil longitudinal del río.
41
Esquema 5. Pendiente del cauce principal.
a. Pendiente media ( ).
b. Pendiente media ponderada ( ).
c. Pendiente equivalente constante ( ).
COTAS DIFERENCIA DE COTAS
DISTANCIA HORIZONTAL
DISTANCIA INCLINADA
DISTENCIA INCLINADA ACUMULADA
PENDIENTE POR SEGMENTO S1 S1˄½
COLUMNA 4/6
1550-1500 50 93,20 108,68 108,68 0,54 0,73 148,38
1500-1450 50 71,08 91,97 200,65 0,70 0,84 109,66
1450-1400 50 72,07 87,72 288,37 0,69 0,83 105,31
1400-1350 50 108,05 119,06 407,43 0,46 0,68 175,02
1350-1300 50 213,47 220,85 628,28 0,23 0,48 456,34
1300-1250 50 296,17 308,51 936,79 0,17 0,41 750,85
1250-1200 50 330,20 340,74 1277,53 0,15 0,39 875,65
1200-1150 50 192,36 203,81 1481,34 0,26 0,51 399,76
1150-1100 50 148,80 166,70 1648,04 0,34 0,58 287,57
1100-1050 50 189,38 198,22 1846,26 0,26 0,51 385,77
1050-1000 50 144,70 156,20 2002,46 0,35 0,59 265,72
1000-950 50 201,70 267,61 2270,07 0,25 0,50 537,49
950-900 50 400,80 405,69 2675,76 0,12 0,35 1148,62
900-850 50 198,13 232,01 2907,77 0,25 0,50 461,85
850-800 50 672,46 780,04 3687,82 0,07 0,27 2860,67
800-750 50 446,61 574,51 4262,33 0,11 0,33 1717,03
750-700 50 495,40 581,38 4843,71 0,10 0,32 1830,02
700-650 50 1453,56 1548,98 6392,69 0,03 0,19 8351,73
42
650-600 50 1764,61 1918,07 8310,76 0,03 0,17 11394,73
600-550 50 1395,89 1716,94 10027,70 0,04 0,19 9071,84
550-500 50 1092,70 1228,87 11256,57 0,05 0,21 5744,74
500 50 1529,25 1725,99 12982,56 0,03 0,18 9545,39
Tabla7. Pendiente equivalente constante
3.15. Rectángulo equivalente 13
Este índice fue introducido por los hidrólogos franceses como un intento de
comparar la influencia de las características de las cuencas sobre la escorrentía.
Para facilitar la comparación geométrica de cuencas hidrográficas, estas se
pueden reducir a figuras simples, cumpliendo determinadas condiciones de
analogía. Uno de los modelos más utilizados es el rectángulo equivalente,
propuesto por Roche, que se define como un rectángulo que tiene la misma área
de la cuenca, e igual índice de compacidad de Gravelius.
La característica más importante de este rectángulo es que tiene igual distribución
de alturas, que la curva hipsométrica de la cuenca. El rectángulo equivalente,
además de facilitar la comparación geométrica de las cuencas, permite ver la
influencia de sus características sobre la escorrentía.
Se supone que el escurrimiento sobre una cuenca es, aproximadamente, el mismo
en condiciones climatológicas iguales, que sobre un rectángulo de la misma
superficie, teniendo el mismo coeficiente de compacidad, y la misma repartición
hipsométrica. Las fórmulas para dimensionar el rectángulo son:
Altura del rectángulo en km:
L =
(
)
43
L =
(
)
L =11.01
Base del rectángulo en km:
l =
(
)
l =
(
)
l =5,44
____________________
13. Obtenido de la página:
http://www.ut.edu.co/academico/images/archivos/Fac_Forestal/Documentos/LIBR
OS/cuencas%20hidrograficas%20bases%20conceptuales%20%20caracterizacion
%20%20planificacion%20yorganizacion%20-%20CARLOS%20LONDOO.pdf
Esquema 6. Rectángulo equivalente.
COTA COTA MEDIA ÁREA ACUMULADA
(Km²) LONGITUD ACUMULADA DEL
RECTÁNGULO EQUIVALENTE (Km²)
1900-1850 1870 0,24 0,04
1850-1800 1830 0,54 0,10
1800-1750 1770 0,93 0,17
1750-1700 1730 1,48 0,27
1700-1650 1670 2,14 0,39
1650-1600 1630 2,95 0,54
1600-1550 1570 3,91 0,72
1550-1500 1530 4,90 0,90
1500-1450 1470 6,12 1,12
1450-1400 1430 7,72 1,42
44
1400-1350 1370 9,74 1,79
1350-1300 1330 12,34 2,27
1300-1250 1270 15,93 2,92
1250-1200 1230 18,52 3,40
1200-1150 1170 21,14 3,88
1150-1100 1130 23,75 4,36
1100-1050 1070 27,19 4,99
1050-1000 1030 30,54 5,60
1000-950 970 34,48 6,33
950-900 930 39,77 7,30
900-850 870 44,61 8,18
850-800 830 49,21 9,03
800-750 770 53,00 9,72
750-700 730 55,42 10,17
700-650 670 57,84 10,61
650-600 630 59,18 10,86
600-550 570 59,69 10,95
550-500 530 60 11,01 Tabla 8. Rectángulo equivalente.
3.16. Pendiente de la cuenca.
Esta característica controla en buena parte la velocidad con que se da la
escorrentía superficial y afecta, por lo tanto, el tiempo que lleva el agua de la lluvia
para concentrarse en los lechos fluviales que constituyen la red de drenaje de las
cuencas.
El más completo de los métodos que puede ser usado para la obtención de los
valores representativos de las pendientes de los terrenos de la cuencas es de las
cuadriculas asociadas a un vector.
Este método consiste en determinar la distribución porcentual de las pendientes
de los terrenos por medio de una muestra estadística de las pendientes normales
a las curvas de nivel de un número grande de puntos dentro de la hoya.
Los pasos de este método son los siguientes:
Según el número de puntos a definir (por lo menos 50 puntos), trazar cuadriculas
sobre el área de drenaje con espaciamiento adecuado. Cada uno de los puntos de
intercepción de dichas cuadriculas define una pendiente del terreno determinada.
45
- Trazar la línea de nivel correspondiente a dicho punto, por medio de las
líneas de nivel inmediatamente inferior o superior. Dicho paso se ejecuta
por interpolación.
- Trazar una tangente a la línea de nivel por ese punto sobre la proyección
horizontal o área plana de la cuenca.
- Trazar una perpendicular a la tangente trazada anteriormente, también
sobre la proyección horizontal o área plana de la cuenca.
- Sobre la perpendicular trazada en el punto anterior trazar un perfil del
terreno. Dicho perfil define la pendiente correspondiente al punto en
consideración.
- Teniendo la pendiente de todos los puntos definidos por las cuadriculas se
clasifican dichos valores por intervalos de clase.
- El número de tales intervalos esta en relación con el número n de puntos
obtenidos, pero en general no debe ser menor de un valor comprendido
entre 5 y 10. Según la ley de Sturges en número de intervalos k de una
muestra de tamaño n es:
- Con un tamaño de intervalo de clase C = R/K, en donde R es el rango de la
muestra, igual al valor máximo menos el valor mínimo y K es el número de
intervalos de clase de la pendiente.
PENDIENTE DE LA CUENCA PENDIENTE DE LA CUENCA
PUNTO DISTANCIA PENDIENTE PUNTO DISTANCIA PENDIENTE
b3 83,48 0,60 h7 116,61 0,43
c3 204,89 0,24 i7 210,84 0,24
d3 147,28 0,34 j7 165,21 0,30
e3 406,00 0,12 k7 99,26 0,50
f3 289,77 0,17 d8 126,48 0,40
g3 167,66 0,30 e8 331,57 0,15
c4 136,61 0,37 f8 201,16 0,25
d4 106,86 0,47 g8 242,06 0,21
e4 164,03 0,30 h8 82,03 0,61
f4 70,30 0,71 i8 250,32 0,20
g4 112,71 0,44 j8 104,71 0,48
h4 100,06 0,50 d9 143,03 0,35
d5 167,41 0,30 e9 104,41 0,48
e5 67,58 0,74 f9 154,86 0,32
f5 254,84 0,20 h9 197,71 0,25
h5 170,94 0,29 i9 709,89 0,07
i5 133,28 0,38 j9 186,71 0,27
46
j5 73,43 0,68 e10 104,76 0,48
d6 245,69 0,20 f10 148,33 0,34
e6 118,31 0,42 g10 158,78 0,31
f6 62,73 0,80 h10 160,96 0,31
g6 160,61 0,31 i10 209,64 0,24
h6 470,00 0,11 j10 232,09 0,22
i6 424,65 0,12 f11 131,11 0,38
j6 100,91 0,50 g11 179,89 0,28
d7 129,18 0,39 h11 139,33 0,36
e7 318,94 0,16 h12 88,43 0,57
f7 313,94 0,16 i12 162,01 0,31
g7 95,96 0,52 PROMEDIO 0,88
-
Tabla 9.distribucion de puntos para el cálculo de pendientes.
PENDIENTE numero DE
OCURRENCIAS PORCENTAJE
TOTAL PORCENTAJE ACUMULADO
PENDIENTE MEDIA DEL INTERVALO
0-0,09 1 1,75 100 0,05
0,91-0,18 7 12,28 98,24 0,13
0,18-0,27 11 19,29 85,96 0,22
0,27-0,36 15 26,31 66,66 0,31
0,36-0,45 8 14,03 40,35 0,40
0,45-0,54 8 14,03 26,31 0,50
0,54-0,63 3 5,26 12,28 0,59
0,63-0,72 2 3,50 7,01 0,68
0,72-0,81 2 3,50 3,50 0,77
total 57 100 0,40
Tabla 10. Análisis estadístico de la pendiente según ocurrencia.
47
4. CÁLCULO DE CAUDALES MAXIMOS.
4.1. Coeficiente de escurrimiento.
El coeficiente de escurrimiento es la relación que existe entre el escurrimiento y la
precipitación, para realizar los cálculos de los coeficientes; Ven Te Chow tomó en
cuenta el cuadro de la Tabla 11. Abcisado de la cuenca principal.
La pendiente de la cuenca S, se estima a partir de la creación de un perfil longitudinal. La herramienta utilizada para la obtención exacta de estos datos es AutoCAD
2015.
PUNTO COTA LONGITUD ABSCISAS
B 1550 0 K0+000
1550 96,5 K0+096
1500 77,19 K0+173
1450 72,07 K0+245
48
1400 108,05 K0+353
1350 215,12 K0+568
1300 304,43 K0+873
1250 337,056 K1+210
1200 197,58 K1+407
1150 159,02 K1+567
1100 191,81 K1+758
1050 147,98 K1+906
1000 262,9 K2+169
950 402,6 K2+572
900 226,56 K2+798
850 778,44 K3+577
800 572,33 K4+149
750 579,23 K4+728
700 1548,17 K6+277
650 1917,42 K8+194
600 1716,21 K9+910
550 1227,85 K11+138
A 500-desmbocadura
1725,27 K12+863
LONGITUD TOTAL DE LA QUEBRADA (m) 12864
Tabla 11. Abcisado de la cuenca principal.
Queda como única incógnita la altura H equivalente
49
Esquema 7.Perfil de la cuenca cota vs. Abcisado
= 𝑒𝑛𝑑 𝑒𝑛 𝑒 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑢𝑒𝑛 𝑎
𝐻= 𝑙 𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑢𝑒𝑛 𝑎 (𝑚)
𝐵=𝑙𝑜𝑛𝑔 𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑢 𝑒 𝑝𝑟 𝑛 𝑝𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑞𝑢𝑒𝑏𝑟𝑎𝑑𝑎.(𝑚)
4.2. Tiempo de concentración.
Método de Rowe.
Se utiliza para calcular el tc de cuencas naturales de áreas cuya expresión excede
los 3000 km2. Se utiliza la expresión:
AREA (m²) 9968825
B (M) 12863
H (M) 1550
50
Tc =
En donde L es la longitud del cauce principal en kilómetros y H es la diferencia de
elevación entre los extremos del cauce principal en metros.
Ecuación de kirpich.
Para el cálculo uno de los factores más importantes es el tiempo de concentración
(Tc), calculado a partir de la ecuación de Kirpich:
𝑇 =0,0003455 [
] 0,77
Dónde:
Tc=tiempo de concentración sobre la superficie natural, en horas
1= 𝑒𝑑 𝑒𝑛 𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑢 𝑒 𝑒𝑛 𝑟𝑒 𝑙𝑜 𝑝𝑢𝑛 𝑜 𝑦 𝐵.
= 𝑜𝑛𝑔 𝑢𝑑 ℎ𝑜𝑟 𝑧𝑜𝑛 𝑎𝑙 𝑒𝑛 𝑟𝑒 𝑙𝑜 𝑝𝑢𝑛 𝑜 𝑦 𝐵,𝑒𝑛 𝑚𝑒 𝑟𝑜 . Es el tiempo que emplea una gota de agua en recorrer la distancia entre los
puntos A Y B a lo largo de la quebrada, además, de él depende el cálculo de la
intensidad según las curvas IDF suministradas por la UNIVERSIDAD DISTRITAL
FRANCISCO JOSE DE CALDAS.14
En consecuencia se calcula el coeficiente de escorrentía ponderado, aquel
depende de la permeabilidad o impermeabilidad en la distribución de los terrenos
de la cuenca, con un máximo de uno a terrenos de alta impermeabilidad y con
tendencia a cero para máxima permeabilidad.
______________________
14. BOHORQUEZ SALGADO. Oswaldo. Construcción y análisis de Curvas Intensidad – Duración – Frecuencia (IDF) para las estaciones de Otanche y Villa Luisa en el departamento de Boyacá.
𝑇 [
] 0,77
𝑇 =1,98 h
Método de chow.
51
Se usa para estimar el tc de cuencas naturales de áreas cuya extensión no sobrepase los 3000 km2. Se utiliza la expresión:
Tc = 0,01
Dónde:
Tc=tiempo de concentración sobre la superficie natural, en horas
1= 𝑒𝑑 𝑒𝑛 𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑢 𝑒 𝑒𝑛 𝑟𝑒 𝑙𝑜 𝑝𝑢𝑛 𝑜 𝑦 𝐵 en porcentaje
= 𝑜𝑛𝑔 𝑢𝑑 ℎ𝑜𝑟 𝑧𝑜𝑛 𝑎𝑙 𝑒𝑛 𝑟𝑒 𝑙𝑜 𝑝𝑢𝑛 𝑜 𝑦 𝐵,𝑒𝑛 𝑚𝑒 𝑟𝑜 .
Tc = 0,01
Tc =1,96 h
Los resultados son:
TIEMPO DE CONCENTRACION (Tc)
METODO HORAS MINUTOS
KIRPICH 1,98 118,68
CHOW 1,96 117,54
Teniendo en cuenta la clasificación de la aptitud y uso de la tierra realizada
anteriormente, ya que MPAfp y MVAfp tienen un mismo propósito el cual es:
pastizales; independientemente de su finalidad se tiene en promedio general el
mismo coeficiente de escurrimiento. Según Tabla 12 Coeficientes de escorrentía
para ser usados en el método racional. Para pendientes superiores de 7% con sus
correspondientes tiempos de retorno los siguientes coeficientes de escurrimiento:
52
PERIODO DE RETORNO
características de la superficie 2 5 10 25 50 100 500
Áreas no desarrolladas pendiente superior a 7 % 0,37 0,4 0,42 0,46 0,49 0,53 0,6
Tabla 12. Coeficientes de escorrentía para ser usados en el método racional.15
______________________
15. VEN TE CHOW. Hidrología de los canales abiertos. Editorial Diana.
53
Esquema 8. Figura de distribución porcentual de suelo característico en relación
con la divisoria, según características proporcionadas por el IGAC.
54
4.3. Cálculo de la intensidad I.
La intensidad de lluvia es el caudal de agua que pasa una determinada superficie, es decir, el volumen de agua escurrido por unidad de tiempo y superficie. Se mide habitualmente en mm/h. Para el cálculo de la intensidad se necesita de dos aspectos fundamentales: La curva IDF y El tiempo de concentración.
Esquema 9. Metodología para la obtención de los datos de intensidad en la curva
IDF, para los respectivos periodos de retorno, suministrada por la UNIVERSIDAD
DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS.14
______________________
14. BOHORQUEZ SALGADO. Oswaldo. Construcción y análisis de curvas Intensidad – Duración – Frecuencia (IDF) para las estaciones de Otanche y Villa Luisa en el departamento de Boyacá.
55
Del Esquema 9, se halló los siguientes resultados. De esta manera se obtiene la
intensidad o tasa temporal de precipitación, es decir, la profundidad por unidad de
tiempo en mm/h.
PERIODO DE RETORNO, años (Tr)
TIEMPO DE CONCENTRACION, minutos (Tc)
TIEMPO DE CONCENTRACION, horas (Tc)
INTENSIDAD, (milímetros/h)
3 118 1,96 40
5 118 1,96 49
10 118 1,96 55
25 118 1,96 67
50 118 1,96 73
100 118 1,96 82
Tabla 13.Resultados de la Intensidad, a través del análisis gráfico.
.
56
5. APLICACIÓN DE TÉCNICAS HIDROLÓGICAS EN PROYECTOS QUE SE DESARROLLAN EN CUENCAS PEQUEÑAS CON INFORMACIÓN ESCASA
La determinación de la lluvia P (mm.) se analiza a continuación, siguiendo el
mismo procedimiento indicado en el numeral anterior para calcular la intensidad de
la lluvia a partir del análisis de frecuencias de las lluvias máximas diarias se
determina la intensidad correspondiente a una duración Igual al tiempo de
concentración de la cuenca en mm/hora.
P =tc*C*I
I es la Intensidad calculada en mm/hora, tc es el tiempo de concentración en horas
y C es un coeficiente de reducción que depende de la magnitud de la cuenca y de
la pendiente media de la ladera. En cuencas de pendiente muy fuerte y de área
menor de 25 km el coeficiente e es próximo al 1; en cambio en cuencas planas de
gran área es del orden de 0.15. Como se observa en los análisis presentados los
cálculos de crecientes en cuencas con información escasa tienen una dosis alta
de subjetividad porque en cualquiera de los métodos que se escoja hay necesidad
de asignar valores numéricos a los C.
𝑇 𝑟𝑒𝑑𝑢 𝑜𝑛
INTENSIDAD (milímetros/h)
40 49 55 67 73 82
TIEMPO DE CONCENTRECION(h)
1,96 1,96 1,96 1,96 1,96 1,96
C reducción 1 1 1 1 1 1
P (mm) 78,4 96,04 107,8 131,32 143,08 160,72
El caudal pico de creciente resulta de la ecuación:
Q=
Q es el caudal pico en metros cúbicos por segundo. P el volumen de lluvia en mm.
A el área de la cuenca en km y tc el tiempo de concentración en horas.
P (m) 0,784 0,9604 1,078 1,3132 1,4308 1,6072
AREA (Km²) 60 60 60 60 60 60
TIEMPO DE CONCENTRECION(h)
1,96 1,96 1,96 1,96 1,96 1,96
CONSTANTE 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4
Q( m³/S) 4,44 5,44 6,11 7,44 8,11 9,11
57
6. RESUMEN DE FACTORES
Área de la cuenca (A): Corresponde a la superficie encerrada por la divisoria,
para su cálculo se utilizó la modelación a partir de Auto CAD 2015 y la distribución
de cotas cada 50 metros con la herramienta Excel, dando como resultado: 60 Km2.
Clasificación de la cuenca: para la clasificación se usó la tabla 3.Clasificacion
de cuencas hidrográficas. Mostrando así que la cuenca en estudio es una
microcuenca.
Ancho de la cuenca: Es el valor de la longitud entre las líneas divisorias de aguas
o parte aguas, y es medido a parir del software Auto CAD 2015, dando como
resultado: 7953,44 m.
Longitud del máximo recorrido del cauce: Se define como la distancia media en
que el agua de lluvia tendría que escurrir sobre los terrenos de una cuenca, y es la
medida horizontalmente del cauce en línea curva, a parir del software Auto CAD
2015, dando como resultado: 12,86 Km.
Perímetro: es el valor de la longitud de la línea divisoria de aguas o parte aguas, y
es medido a parir del software Auto CAD 2016, dando como resultado: 32,93 Km.
Longitud del cauce abcisado de la cuenca (Lc): Es la longitud del cauce mayor
de la cuenca. Va desde el punto B al punto A y su valor se adquiere a partir de las
herramientas de Auto CAD 2016 y Excel, dando como resultado: 11,51 Km.
Coeficiente de compacidad (Kc): Es la relación entre el perímetro de la cuenca
y la longitud de la circunferencia de un círculo de área igual a la de la cuenca: 1,19
Factor de forma (Kf): Es la relación entre el ancho medio y la longitud axial de la
hoya: 0,36
58
Sinuosidad de las corrientes de agua (Si): Es la relación entre la longitud del río
principal medida a lo largo de su cauce, y la longitud del valle del río principal
medida en línea curva. Este parámetro da una medida de la velocidad de la
escorrentía del agua a lo largo de la corriente: 0,89
Densidad de drenaje (Dd): Es la relación entre la longitud total de los cursos de
agua de la hoya y su área total:0.67
Elevación media de la cuenca: Es la relación que existe entre los extremos
inicial y final y la distancia horizontal de dicho tramo y se determina a partir del
análisis cartográfico y la elevación media de la cuenca: 1040 m.
Mediana: Es la que determina la cota de la curva de nivel que divide la cuenca en
dos zonas de igual área, es decir, la elevación correspondiente al 50 % del área
total: 1060 m.
Pendiente de la corriente principal: La velocidad de escurrimiento de las
corrientes de agua depende de la pendiente de sus canales fluviales. En medida
que este valor aumente mayor será la posibilidad de generar crecidas, ya que la
capacidad de arrastre de sedimentos y la velocidad del caudal en caso de
tormentas se incrementa en aquellas cuencas que presenten valores altos de
pendientes. A mayor pendiente mayor velocidad.
Pendiente media ( ): Es la diferencia total de la elevación del lecho del río divido
por su longitud entre esos puntos: 0,091
Pendiente media ponderada ( ): Este valor es más razonable. Para calcularlo
se traza una línea, tal que el área comprendida entre esa línea y los ejes
coordenados sea igual a la comprendida entre la curva del perfil del río y dichos
ejes: 0,076
Pendiente equivalente constante ( ): pendiente de eun canal de sección
transversal uniforme de la misma longitud que el cauce principal y que posee la
misma velocidad media o tiempo de concentración que el cauce principal: 0,032
59
Pendiente de la cuenca (S): la pendiente del cauce se determina a partir del
análisis geométrico de los puntos y el promedio se obtiene a parir del software
Auto CAD 2016: 0,12
Suelos y clima: Al hacer el análisis con los planos suministrados en el IGAC se
realiza un esquema para la composición del suelo y su superficialidad, la
cartografía utilizada es: Suelos y curvas de nivel del departamento de Boyacá, a
escala 1:25.000 y 1:100.000 respectivamente. Las herramientas que se
implementaron fueron: AUTOCAD 2014 y Excel 2013. La clasificación de los
suelos en la cuenca, se hacen según los criterios de relieve presentes en cada
paisaje, los que se caracterizan por tener condiciones similares, cada delimitación
se describe como: montaña cálida y humedad de crestas y crestones con
pendiente superior al 50 % y pedregrosidad en superficie
(símbolo:MVAfp)correspondiente al 50.03% y montaña homoclinal cálida muy
humedad de vigas y crestones con pendiente superior al 50 % y pedregrosidad en
superficie (símbolo:MPAfp)correspondiente al 49.97%.
60
7. CONCLUSIONES.
Los caudales estimados en este proyecto están dados por el análisis detallado de su composición morfométrico, la formula racional y análisis de caudales pico en cuencas pequeñas y de escasa y información, determinando el volumen de agua que fluye a través de la cuenca de la cuenca del rio Chirche en una unidad de tiempo.
La cuenca hidrográfica de la quebrada seca tiene una longitud de 12,86 Km, en su cauce principal; El tiempo de concentración es 118 minutos, este tiempo determina la intensidad a partir de las curvas IDF suministradas por el proyecto de grado: construcción y análisis de curvas Intensidad, Duración y Frecuencia (IDF) para las estaciones de Otanche y Villa Luisa en el departamento de Boyacá. elaborado por cesar Oswaldo Bohórquez Salgado. En función de los periodos de retorno, 5 años corresponde a una intensidad de 49 mm/h, 10 años una intensidad de 55 mm/h, 25 años una intensidad de 67 mm/h, para 50 años una intensidad de 73 mm/h y para 100 años una intensidad de 82 mm/h.
La cuenca del rio Chirche, es una microcuenca alargada oval oblonga, lo cual influye de manera directa en la eficiencia que presenta la red de drenaje con alta tendencia a crecientes por su coeficiente de forma y de compacidad. Lo que indica que al momento de presentarse una lluvia, el agua escurrirá por los tributarios, el tiempo que tardara en viajarla crecida es bajo. En relación con el tiempo que tardaría en una cuenca que contenga ríos predominantemente largos, gracias a esto se puede decir que es una densidad de drenaje pobre.
Debido a que en el momento de calcular la elevación media de la hoya y la
mediana a partir de la curva hipsométrica los valores son diferentes, se
puede inferir que la hoya no se ajusta a una distribución normal de
probabilidad.
Con la creación gráfica de la distribución entre área del rectángulo
equivalente se puede apreciar la densidad de pendientes intensificadas
entre los 500 a 650 msnm y los 1450 a los 1900 msnm.
A partir del estudio de la cuenca de la quebrada del Chirche se obtienen
unas características morfométricas de las cuales se contempla un área total
de 60 km², con un terreno de pendiente escarpada de 88%., montaña
cálida y humedad de crestas y crestones con pendiente superior al 50 % y
pedregrosidad en superficie (símbolo: MVAfp) correspondiente al 50.03%
corresponde a bosques convertidos en pastizales y montaña homoclinal
cálida muy humedad de vigas y crestones con pendiente superior al 50 % y
61
pedregrosidad en superficie (símbolo: MPAfp) correspondiente al 49.97% a
área de zona minera convertida en pastizales.
8. BIBLIOGRAFÍA.
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BOHORQUEZ SALGADO. Oswaldo. Construcción y análisis de curvas Intensidad – Duración – Frecuencia (IDF) para las estaciones de Otanche y Villa Luisa en el departamento de Boyacá
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