Cuencas-Magdalena-Cauca y Atrato

GEOMETRÍA, TOPOLOGÍA Y MORFOMETRÍA DE LA CUENCAS MAGDALENA - CAUCA Y ATRATO A PARTIR DE MODELOS DIGITALES DE TERRENO
Ricardo Mantilla1, Oscar J. Mesa2, Germán Poveda2
1 Programa de Pregrado de Ingeniería Civil, Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia, Medellín 2 Posgrado en Aprovechamiento de Recursos Hidráulicos, Universidad Nacional de Colombia, Medellín

Resumen Con base en losdatos topográficos del modelo digital de terreno (MDT) producido por Servicio Geológico Americano (USGS) con resolución de 1.8 km. aproximadamente, se estiman diversos parámetros geométricos, morfométricos y topológicos para la red de drenaje de las cuencas del Río Magdalena y del Río Atrato en Colombia. Entre los principales parámetros estimados se destacan: Orden de Horton - Strahler de lascorrientes de la red de drenaje, el área y el diámetro de la cuenca, la longitud del canal principal, la longitud total de canales, entre otros. Los resultados hacen parte del proyecto Balance Hídrico de Colombia. Se hace una comparación crítica de los resultados obtenidos y los valores predichos por el modelo estadístico de la topología aleatoria (Shreve, 1967) y el modelo determinístico de árbolesautosemejantes (Tokunaga, 1979). Se muestra como los parámetros observados muestran una mayor concordancia con el modelo de Tokunaga, sin embargo el resultado es poco alentador pues los datos de entrada sobre los cuales esta planteado este modelo son difíciles de estimar. Adicionalmente el modelo no incorpora variabilidad, lo cual es poco valido cuando se observan las desviaciones de los datosrespecto de los valores teóricos. Las observaciones muestran que los valores esperados del modelo de Shreve son inferiores a los encontrados. Abstract Based on digital terrain model (DTM) data of the United States Geological Survey, the main topological and morphometrical parameters are estimated for the Magdalena and Atrato river networks. Estimated parametes are Horton – Strahler streams order,basin area, basin diameter, main channel length, total channel length, among others. The results make part of an undergoing project to estimate water budgets in Colombia. We comparate the observations whit predictions of Shreve's random model (Shreve, 1967) and the Tokunaga's self similar-tree model (Tokunaga, 1979). Data show a better fit whit Tokunaga Model, however this is no very helpfull beacusethe input parameters for this model are hard to estimate. Aditionally this model does not tekeinto account the variability in river network formation process, when several authors are shown the importance of randomness on it. Is also shown that Shreve model have the tendency to underestimate the value of the river network parameters.

1. Introducción El proceso de cuantificación de losparámetros geométricos y topológicos de la red de drenaje de una cuenca hidrográfica, es el primer paso en la búsqueda de las relaciones entre estos y las condiciones climáticas, geológicas e hidrológicas que determinaron su evolución. Los modelos que tratan de representar el proceso de formación de la red de drenaje pueden ser divididos en tres grupos: Los estadísticos (e.g. Shreve (1966)), losdeterminísticos (e.g. Tokunaga (1964)) y los basados en principios físicos de minimización del gasto de energía (e.g. Rodríguez Iturbe (1992)). El reciente desarrollo de computadores de alta capacidad de almacenamiento y procesamiento, ha popularizado el uso de sistemas de información geográfica (SIG) y de herramientas computacionales capaces de analizar a partir de modelos digitales de terreno (MDT), todaslas cantidades derivadas de la red de drenaje. Los modelos digitales de terreno han adquirido gran importancia en la última década y hoy son considerados como información de primera mano para proyectos de distinta índole, por lo cual es fácil conseguir MDT de distintas regiones del mundo en una gran variedad de escalas. El objetivo principal de este trabajo es estimar los principales...