Universidad Central de VenezuelaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Hidrometeorológica HIDROLOGIA AVANZADA 1705

Obtención de la Red de Drenaje de la cuenca Macuto Mediante el Procesamiento de un MDE

Br Aaron OmañaCaracas, Diciembre del 2014

Especificaciones: El trabajo consiste en obtener la red de canales de una cuenca a partir del Modelo Digital de Elevación (DEM) mediante la aplicación de dos filtros (umbrales) para la definición de la red. La cuenca a utilizar es la del río Macuto, también llamada Galipán en la parte alta.

Previamente a la extracción de la red de canales del DEM es necesario realizar un análisis digital del terreno utilizando el software disponible, bien sea con la extensión hidrológica del ArcView, del ArcGis o mediante el programa ADT.

El análisis digital del terreno consta de las siguientes etapas, que pueden realizarse con el programa ADT, mediante las siguientes subrutinas indicadas entre paréntesis.

Relleno de las posibles depresiones del DEM (SETDIR).

Fig 1. Modelo Digital de elevación Eliminadas las Depresiones.

Determinación de las direcciones del flujo usando el algoritmo D8(SETDIR).

Fig 2. Direccion del Flujo

Cálculo del número de celdas contribuyentes a cada celda (AREA).

Fig 3. Area Acumulada En todo el MDE

Cálculo del número de celdas contribuyentes a cada celda dentro de la cuenca (ZAREA). Después de la ejecución de esta subrutina la cuenca queda delimitada ya que las celdas exteriores tendrán un valor de CERO. Para realizar esta tarea el programa requiere que se le indique la fila y la columna en la cual se cierra la cuenca. En este trabajo será donde está ubicada la estación hidrométrica Macuto.

Fig 4. Area Acumulada Dentro de la Cuenca Macuto.

Obtención de un archivo de línea (vectores) con la divisoria de la cuenca. Para ello es necesario previamente convertir en un valor único, igual a “1”, todas las celdas del archivo que contiene las áreas acumuladas en la cuenca (creado por la subrutina ZAREA) mediante la función uno vector (shape), al cual se le debe dar el nombre de “divisoria”. Esta transformación se hace mediante la función MAPCALCULATOR del ArcView. Posteriormente se transformará este archivo raster (grid) en del ArcView disponible para este propósito.

Fig 5. Mascara de la cueca macuto.

Fig 6. Divisoria de la Cuenca Macuto.

Las subrutinas AM y THIESSEN del programa ADT no deben utilizarse en este trabajo, ya que no intervienen en el análisis digital del terreno.

Todos los mapas que se vayan generando en este trabajo deben visualizarse en ArcView ó ArcGIS, a fin de comprobar si los resultados están correctos. Todos los mapas generados deben incluirse en el informe.

En la extracción de la red de canales el primer factor a utilizar como filtro es el AREA CONTRIBUYENTE. Para ello se debe seleccionar un valor inicial del área acumulada en cada celda de la cuenca y transformar en “1” todas las celdas que tengan un valor igual o mayor a ese valor seleccionado como filtro. El despliegue de este mapa en ArcView permitirá realizar una comparación visual con la red publicada en un mapa cartográfico de la región. Si la comparación no es satisfactoria se debe variar el valor del filtro hasta que se logre la coincidencia deseada.

Fig 7. Red de Drenaje Utilizando Area Acumulada Mayor a 40.

El segundo filtro a utilizar es el factor Ask , para lo cual se utilizará la subrutina ASK. La comparación entre la “red real” (mapa topográfico) y la red generada se realizará mediante la densidad de drenaje medida en los mapas (conocida) y la densidad de drenaje que calcula el programa cada vez que corre con el valor que se le indique como filtro.

Fig 7. Red de Drenaj Obtenido utilizando el filtro ASK 5850.

Obtenidos los dos mapas que muestran la red (incluir la divisoria en cada mapa) generada por los dos métodos utilizados, se debe realizar una comparación de la distribución espacial de los canales y hacer un comentario acerca de las posibles diferencias observadas.

Se puede observar que la red de drenaje obtenidas con filtro de acumulación de flujo mayor a 40 y ask mayor a 5850 son similares aunque en la red que se utilizo con el ask se observan cauces pequeños que no se aprecian en la red de drenaje real ni en la de acumulación de flujo de 40 , es importante destacar que el filtro ask es recomendable usarlo sobre el de área acumulada cuando la cuenca presenta pendientes muy variadas como no es el caso de la cuenca de macuto que es una cuenca ubicada en la cordillera norte del Avila en su mayoría de alta pendiente, ambas redes de drenaje coinciden notablemente