APLICACIÓN DE LA HERRAMIENTA MODELBUILDER DE ARCGIS, PARA CALCULAR EL VALOR PONDERADO DEL NÚMERO DE CURVA EN UNA

CUENCA.

DIEGO LEONARDO FORERO CARREÑO

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS

BOGOTÁ D.C. – 2015

APLICACIÓN DE LA HERRAMIENTA MODELBUILDER DE ARCGIS, PARA CALCULAR EL VALOR PONDERADO DEL NÚMERO DE CURVA EN UNA

CUENCA.

DIEGO LEONARDO FORERO CARREÑO

Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos.

ASESOR: JORGE ALBERTO VALERO FANDIÑO

INGENIERO CIVIL, MSC.

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS

BOGOTÁ D.C. – 2015

 

 

 

 

 

 

Agradecimientos y dedicatoria.

El autor expresa su agradecimiento a:

Mi mamá, mi hermano, familia y amigos, por brindarme todo el apoyo y la confianza para continuar mis estudios y mi formación profesional.

A mi tutor el Ingeniero Jorge Alberto Valero, por su atenta disposición y colaboración en la orientación de este trabajo de grado, desde su concepción hasta su conclusión.

A cada uno de los docentes y colegas por su amabilidad y compañerismo, pues a través de sus numerosas experiencias enriquecieron este proceso de formación.

A la empresa AZACÁN SAS, por permitirme dedicar parte de mi tiempo laboral a realizar este posgrado.

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................. 10

1 GENERALIDADES DEL TRABAJO DE GRADO .................................................................. 11

1.1 LÍNEA DE INVESTIGACIÓN ................................................................................................................ 11 1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................................................... 11

1.2.1 Problema a resolver .............................................................................................................. 11 1.2.2 Antecedentes del problema a resolver ................................................................................... 11

1.3 JUSTIFICACIÓN ................................................................................................................................. 13 1.4 OBJETIVOS ....................................................................................................................................... 14

1.4.1 Objetivo general .................................................................................................................... 14 1.4.2 Objetivos específicos ............................................................................................................. 14

2 MARCOS DE REFERENCIA ................................................................................................... 15

2.1 MARCO TEÓRICO ........................................................................................................................ 15 2.1.1 Escorrentía Superficial .......................................................................................................... 15 2.1.2 Coeficiente de Escorrentía .................................................................................................... 15 2.1.3 Calculo del Coeficiente de Escorrentía ................................................................................. 15 2.1.4 Método del número de curva NC o CN del SCS .................................................................... 16 2.1.5 Clasificación hidrológica de los suelos ................................................................................. 16 2.1.6 Uso y tratamiento del suelo ................................................................................................... 16 2.1.7 Condición de humedad antecedente ...................................................................................... 17 2.1.8 Estimación del número de curva NC ..................................................................................... 17

2.2 MARCO CONCEPTUAL ............................................................................................................... 17 2.2.1 Valor ponderado del número de curva .................................................................................. 17 2.2.2 Sistema de Información Geográfica SIG ............................................................................... 18 2.2.3 Software ArcGIS .................................................................................................................... 18 2.2.4 ModelBuilder ......................................................................................................................... 18 2.2.5 Geoprocesamiento ................................................................................................................. 18

3 METODOLOGÍA ..................................................................................................................... 19

4 ANÁLISIS DE RESULTADOS ................................................................................................. 20

4.1 TABLA DE USUARIO ......................................................................................................................... 20 4.2 TABLA GENÉRICA PARA EL CÁLCULO DEL N.C. ....................................................................... 20 4.3 FLUJO DE TRABAJO – INTERFAZ DE MODELBUILDER ......................................................................... 21 4.4 TIEMPO DE CÁLCULO ................................................................................................................ 23 4.5 VALIDACIÓN DE RESULTADOS Y MANUAL DE USUARIO ......................................................... 23

5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .......................................................................... 24

6 BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................................... 25

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1. ESCALA DE TIEMPO - ESTUDIOS SOBRE EL COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA Y EL NÚMERO DE CURVA ......... 12 FIGURA 2. DIAGRAMA DE PROCESOS PARA CALCULAR EL VALOR PONDERADO DE NC SIN CORREGIR .......................... 19 FIGURA 3. FLUJO DE PROCESOS. CALCULO DEL VALOR PONDERADO DEL NÚMERO DE CURVA CON MODELBUILDER .. 21 FIGURA 4. FLUJO DE PROCESOS. CALCULO DEL VALOR PONDERADO DEL NÚMERO DE CURVA CON MODELBUILDER .. 22

LISTA DE TABLAS

TABLA 1. CLASIFICACIÓN HIDROLÓGICA DE LOS SUELOS ............................................................................................. 16

APÉNDICE

APÉNDICE 1. TABLA GENÉRICA – VALORES DE NÚMERO DE CURVA EN MODELBUILDER ........................................... 28 APÉNDICE 2. MAPA LOCALIZACIÓN GENERAL DE LA CUENCA .................................................................................... 31 APÉNDICE 3. MODELO DIGITAL DE ELEVACIÓN ........................................................................................................... 32 APÉNDICE 4. MAPA DE COBERTURA VEGETAL DE LA CUENCA ..................................................................................... 33 APÉNDICE 5. MAPA DE SUELOS DE LA CUENCA ............................................................................................................ 34 APÉNDICE 6. MAPA DE PENDIENTES DE LA CUENCA ..................................................................................................... 35 APÉNDICE 7. MAPA GRUPO DE SUELO DE LA CUENCA .................................................................................................. 36 APÉNDICE 8. MAPA VALORES DE CN Y VALOR DE CN PONDERADO ........................................................................... 37 APÉNDICE 9. MANUAL DEL USUARIO, EN EL CÁLCULO DEL VALOR PONDERADO DE CURVA NÚMERO .......................... 38

ANEXO

ANEXO 1. TABLAS VALORES DE NUMERO DE CURVA. SOIL CONSERVATION SERVICE SCS ......................................... 40 ANEXO 2. TABLA VALORES NÚMERO DE CURVA. APARICIO (1992) ............................................................................ 44 ANEXO 3. TABLA VALORES NÚMERO DE CURVA. (CHOW, 1994) ................................................................................. 45 ANEXO 4. TABLA VALORES NÚMERO DE CURVA. (MONSALVE, 1995) ......................................................................... 46 ANEXO 5. DESCRIPCIÓN DE ELEMENTOS EN UN MODELO DE MODELBUILDER .............................................................. 47

RESUMEN

El método coeficiente de escorrentía, desarrollado por el Servicio de Conservación de Suelos (SCS), es el método más empleado para la modelación de la relación precipitación-escorrentía directa. Por definición, el coeficiente de escorrentía medio final de un aguacero es igual a la escorrentía superficial (Es) sobre la precipitación bruta (P). Este coeficiente depende de la precipitación analizada y del número de curva. Sin embargo, el número de curva es función de la cobertura vegetal, el uso o tratamiento del terreno, las condiciones hidrológicas, el tipo de suelo, y el grado de humedad, lo cual indica lo dispendioso que resulta su cálculo. Si bien el método del coeficiente de escorrentía es aplicable para cuencas menores a 7 Km2, este trabajo empleó una subcuenca del Río Guachiría, en el departamento del Casanare, con un área de 45.65 Km2 con el fin de calcular únicamente el valor ponderado del número de curva sin corregir. En consecuencia, se desarrolló una rutina de procesos espaciales a fin de optimizar el cálculo de esta variable, utilizando sistemas de información geográfica y la herramienta ModelBuilder de ArcGis. Una vez evidenciadas las relaciones lógicas y matemáticas entre cada una de las variables que intervienen en el proceso estudiado, puede verse la facilidad de emplear este desarrollo en cualquier tipo de cuenca.

Palabras clave: SCS, Número de Curva, ModelBuilder, ArcGIS, Cobertura vegetal.

ABSTRACT

The runoff coefficient method, developed by the Soil Conservation Service (SCS) is the most used method for modeling the rainfall-runoff direct relationship. By definition, the average of runoff coefficient of a rainstorm is equal to the surface runoff (Es) on gross precipitation (P). This coefficient depends on the analyzed precipitation and curve number. However, the number of curve is a function of land cover, use or treatment of soil, hydrological conditions, soil type and moisture content, indicating that it is wasteful calculation. While the runoff coefficient method is applicable for small river basins to 7 km2, this work used a Guachiría River sub-basin, in the department of Casanare, with an area of 45.65 km2 with the purpose of calculating the weighted value of the curve number uncorrected. Consequently, spatial processes routine was developed in order to optimize the calculation of this variable, using GIS and ArcGIS ModelBuilder tool. Once logic and mathematics warranted between each of the variables involved in the process relationships, you can see the ease of using this development in any basin.

Keywords: SCS, Curve Number, ModelBuilder, ArcGIS, vegetative cover.

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INTRODUCCIÓN La Escorrentía se puede definir como la parte de la precipitación que sustenta a las corrientes superficiales de una cuenca, ya sea a nivel de superficie (escorrentía superficial), por debajo de ésta (escorrentía subsuperficial) o a nivel subterráneo (escorrentía subterránea). El cociente entre la escorrentía superficial y la precipitación que cae se denomina coeficiente de escorrentía. Así, una misma lluvia, de igual intensidad y duración, no provocará la misma escorrentía en una zona abrupta e inclinada que en un valle ancho de suelos profundos y bien drenados. El método del coeficiente de escorrentía del Servicio de Conservación de Suelos (SCS), es uno de los métodos más empleados hasta el momento para la modelación de la relación precipitación-escorrentía directa. En este método el coeficiente depende de la precipitación analizada y del número de curva. Esta última variable, el número de curva, es función del tipo de cobertura vegetal, del tratamiento o explotación del terreno, de sus condiciones hidrológicas, del tipo de suelo, y del grado de humedad. No obstante, entorno a la caracterización y descripción de cuencas hidrográficas con sistemas de información geográfica, el cálculo del número de curva a nivel espacial adquiere gran importancia pues la cantidad de información a enlazar por cada una de las variables involucradas, conlleva a tener que realizar bastantes procedimientos por separado. De conformidad con lo anterior, la herramienta ModelBuilder de ArcGIS (que consiste en un lenguaje de programación visual para crear flujos de trabajo), resulta ser muy útil para realizar la automatización de este proceso y calcular espacialmente los valores de número de curva para una cuenca, así como su valor ponderado. Es válido resaltar, que si bien el método del coeficiente de escorrentía es aplicable para cuencas menores a 7 Km2, este trabajo empleó información de una subcuenca del Río Guachiría, en el departamento del Casanare, con un área igual a 45.65 Km2 con fin de calcular únicamente el valor ponderado del número de curva sin corregir. En consecuencia, se tiene como resultado una rutina de procesos que puede aplicarse a distintas cuencas, mediante tres tipos de información base: un Modelo Digital de Elevación (MDE) tipo raster, tres archivos shape tipo polígono de la cuenca estudio (delimitación, cobertura vegetal, suelos), y una tabla de usuario en formato dBase (*.dbf) que proporcionara información equivalente a la tabla base utilizada en el modelo.

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1 GENERALIDADES DEL TRABAJO DE GRADO

1.1 LÍNEA DE INVESTIGACIÓN

Saneamiento de Comunidades

1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.2.1 Problema a resolver

De manera general, las cuencas presentan variedad de suelos, con coberturas, pendientes y permeabilidades diferentes. En este estudio se propone una metodología para la obtención de una manera automática del número de curva, parámetro hidrológico que utiliza el método del Servicio de Conservación de Suelos (SCS) de los EEUU para el cálculo de la escorrentía. La metodología propuesta está basada en la utilización de los Sistemas de Información Geográfica (SIG), los cuales permiten trabajar con datos de muy diversa índole que se den en una misma localización geográfica. La generación de mapas a escala regional del número de curva se realiza mediante la aplicación de tablas de reclasificación y operaciones de superposición de las distintas capas de información de las que depende. En consecuencia, si bien matemáticamente es sencillo calcular el valor de la curva número, en un entorno de trabajo con sistemas de información geográfica (SIG), (en donde la manipulación de información espacial tiene gran protagonismo), su cálculo requiere de tareas repetitivas en el tiempo además de procedimientos dispendiosos y poco prácticos. Entonces, ¿sería posible programar una herramienta en ArcGIS para determinar espacialmente el valor ponderado del número de curva, sin recurrir a cálculos mecánicos por separado?

1.2.2 Antecedentes del problema a resolver

Es claro que, la formación de la escorrentía depende de un conjunto de factores que la determinan, pues la cobertura de suelo de una cuenca presenta diferentes áreas en condiciones determinantes de infiltración, relieve, vegetación, etc. Por ende, resulta necesario calcular el valor del número de curva característico de una cuenca y ponderarlo, con el fin de obtener un único valor que permita (junto con otras variables) calcular la corriente de agua en la cuenca.

Actualmente, han sido diversos los estudios que han investigado la variación e importancia de los valores de la curva número y su relación con el coeficiente de escorrentía; desde su efecto en la frecuencia de avenidas hasta en eventos pluviales extremos. A continuación, se relaciona en la Figura 1 algunos estudios de referencia que aparte de ser útiles llegan a soportar el propósito de este trabajo.

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Figura 1. Escala de tiempo - Estudios sobre el Coeficiente de Escorrentía y el Número de Curva

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1.3 JUSTIFICACIÓN

Existen varios métodos para el cálculo del coeficiente de escorrentía, mucho de estos lo calculan con base en tablas predefinidas según el uso de suelo. Sin embargo, este valor es estático y no presenta variación en el tiempo, es decir, si hay presencia de lluvias o de temporadas secas su valor es siempre constante. Sin embargo, el Servicio de Conservación de Suelos estableció calcular el coeficiente de escorrentía como el cociente entre la precipitación efectiva y la precipitación bruta. En este caso, la precipitación efectiva se puede calcular en función del número de curva, el cual es función de diversas variables relacionadas con las características físicas de la cuenca (tipo de suelo, tratamiento del suelo, etapa del cultivo y de la humedad antecedente). En consecuencia, el valor del coeficiente de escorrentía calculado es dinámico en el tiempo y permite determinar series de tiempo de caudales pico.

Debido a que la obtención del número de curva involucra las variables antes mencionadas, hallarlo resulta dispendioso. Por tal motivo, este trabajo de grado presenta una metodología, basada en sistemas de información geográfica, con el fin de optimizar el cálculo de esta variable. El proceso automático a desarrollar está enfocado en resolver la necesidad de cualquier usuario por mejorar su tiempo en encontrar el valor ponderado del número de curva.

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1.4 OBJETIVOS

1.4.1 Objetivo general

Aplicar la herramienta ModelBuilder de ArcGIS, para calcular el valor ponderado del número de curva de una Cuenca.

1.4.2 Objetivos específicos

Realizar la revisión bibliográfica de las diferentes tablas del valor de curva número y elaborar una línea de tiempo que describa los avances en la implementación de SIG.

Desarrollar una rutina de cálculo que permita obtener el valor del número de curva para

cualquier tipo de cuenca.

Describir la herramienta desarrollada a través de ModelBuilder como incentivo para su utilización en el cálculo de variables hidrológicas.

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2 MARCOS DE REFERENCIA

2.1 MARCO TEÓRICO

2.1.1 Escorrentía Superficial

“La escorrentía superficial comprende el exceso de la precipitación que ocurre después de una lluvia intensa y se mueve libremente por la superficie del terreno, y la escorrentía de una corriente de agua, que puede ser alimentada tanto por el exceso de precipitación como por las aguas subterráneas.” (Monsalve S., 1995, pág. 177)

2.1.2 Coeficiente de Escorrentía

“Es la relación entre el volumen de agua de escorrentía superficial total y el volumen total de agua precipitado, en un intervalo de tiempo determinado” (Monsalve S., 1995, pág. 179)

𝐶𝐶 = �𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉í𝑎𝑎 𝑉𝑉𝑠𝑠𝑠𝑠𝑉𝑉𝑉𝑉𝑠𝑠𝑠𝑠𝑉𝑉𝑎𝑎𝑠𝑠

𝑉𝑉𝑠𝑠𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑉𝑉𝑎𝑎𝑉𝑉𝑉𝑉 𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑎𝑎𝑠𝑠 �𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖 𝑑𝑑𝑖𝑖 𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑡𝑡𝑡𝑡𝑖𝑖

2.1.3 Calculo del Coeficiente de Escorrentía

Existen varios métodos para calcular el coeficiente de escorrentía: Estimación a partir de tablas, estimación por comparación con otras cuencas cercanas y estimación de manera directa.

Estimación a partir de tablas: “Este método se aplica cuando no se dispone de datos suficientes para determinar la lluvia neta. El coeficiente se determina en función de las características de la cuenca. En el caso de que las características de la cuenca difieran, es decir que la cuenca tenga, por ejemplo, varios tipos de suelos o vegetación, se realizará una media ponderada de los distintos coeficientes de escorrentía en función de las áreas que ocupen cada zona”. (Universidade da Coruña)

Estimación por comparación con otras cuencas cercanas: “En caso de conocer coeficientes de escorrentía de cuencas de similares características hidroclimáticas y edafológicas se pueden extrapolar los coeficientes de escorrentía de estas cuencas para aplicarlos a la cuenca de interés”. (Universidade da Coruña)

Estimación de manera directa: “Existen vario métodos directos para este cálculo. Uno de ellos es el Método del Número de Curva, desarrollado por el Soil Conservation Service del departamento de Agricultura de los Estados Unidos, y al día de hoy es el método más extendido y utilizado en diferentes partes del mundo.” (Universidade da Coruña)

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2.1.4 Método del número de curva NC o CN del SCS

“El Soil Conservation Service de los Estados Unidos de América, SCS, desarrolló un método denominado número de curva de escorrentía CN, para calcular las abstracciones de una tormenta, las cuales incluyen la intercepción, la detención superficial y la infiltración propiamente dicha.” (Instituto Nacional de Vías, 2009)

“En este método, la profundidad de escorrentía (es decir, la profundidad efectiva de precipitación) es una función de la profundidad total de precipitación y de un parámetro de abstracción referido al número de curva de escorrentía, denominado número de curva o CN. El número de curva varía en un rango de 1 a 100, existiendo una función de las siguientes propiedades productoras de escorrentía (…): (1) tipo de suelo hidrológico, (2) utilización y tratamiento del suelo, (3) condiciones de la superficie del terreno, y (4) condición de humedad antecedente del suelo.” (Instituto Nacional de Vías, 2009)

2.1.5 Clasificación hidrológica de los suelos

“Los grupos hidrológicos en que se pueden dividir los suelos son utilizados en el planteamiento de cuencas para la estimación de la escorrentía superficial a partir de la precipitación. (…)

Los suelos han sido clasificados en cuatro grupos A, B, C, y D, de acuerdo con el potencial de escurrimiento.” (Instituto Nacional de Vías, 2009). En la Tabla 1 se presenta esta clasificación.

Tabla 1. Clasificación hidrológica de los suelos

CLASIFICACIÓN CARACTERÍSTICA DESCRIPCIÓN

A Bajo potencial de escorrentía

Son suelos que tienen alta transmisión de infiltración, aun cuando son muy húmedos.

B Moderadamente bajo potencial de escorrentía

Suelos con transmisión de infiltración moderada. Suelos de moderadamente profundos a profundos.

C Moderadamente alto potencial de escorrentía

Suelos con infiltración lenta, con un estrato que impide el movimiento del agua hacia abajo; de texturas moderadamente finas a finas; suelos con infiltración lenta debido a la presencia de sales o álcali o con mesas de agua moderadas

D Alto potencial de escorrentía

Suelos con infiltración muy lenta cuando son muy húmedos. Son suelos arcillosos con alto potencial de expansión; con nivel freático alto; con “claypan” o estrato arcilloso superficial; con infiltración muy lenta debido a sales o alkali y poco profundos sobre material impermeable.

(Monsalve S., 1995)

2.1.6 Uso y tratamiento del suelo

“El método del número de curva de escorrentía distingue entre suelos cultivados, prado y bosques. Para suelos cultivados, identifica los siguientes usos y tratamientos del suelo: tierras en descanso, prados, cultivos de hilera, cultivos de granos, vegetales sembrados cercanamente, rotaciones (de pobre a buena), cultivos en hileras rectas, campos sembrados a lo largo de curvas de nivel y cultivos terraceados.” (Instituto Nacional de Vías, 2009)

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2.1.7 Condición de humedad antecedente

“El método del número de curva de escorrentía tiene tres niveles de humedad antecedente, dependiendo de la precipitación total en los cinco días previos a la tormenta que se analiza. La condición de humedad antecedente seca (AMC I) tiene el menor potencial de escorrentía, con los suelos estando lo suficientemente secos para un arado satisfactorio o para que una siembra se lleve a cabo. La condición de humedad antecedente promedio (AMC II) tiene un potencial de escorrentía promedio. La condición de humedad antecedente húmeda (AMC III) tiene el mayor potencial de escorrentía.” (Instituto Nacional de Vías, 2009)

2.1.8 Estimación del número de curva NC

Conforme a los elementos de los que depende el número de curva, es necesario tener claridad de lo que representa cada uno.

“El grupo hidrológico de suelos describe el tipo de suelo. El uso y el tratamiento del suelo describen el tipo y la condición de la cubierta vegetal. La condición hidrológica se refiere a la capacidad de la superficie (…) para aumentar o impedir la escorrentía directa. La condición de humedad antecedente tiene en cuenta la historia reciente de la precipitación y, consecuentemente, es una medida de la cantidad almacenada”. (Instituto Nacional de Vías, 2009)

De conformidad con lo anterior, para la estimación del número de curva, actualmente están en uso una serie de tablas, desde las desarrolladas por el SCS de E.U. hasta las modificadas y acopladas para las condiciones de diferentes regiones del mundo. En el Capítulo de Anexos, del presente documento, se presentan una recopilación de tablas que permiten evidenciar, según los factores anteriormente descritos, los valores de número de curva para áreas urbanas, para áreas cultivadas, y para otros tipos de tierras agrícolas, respectivamente.

2.2 MARCO CONCEPTUAL

2.2.1 Valor ponderado del número de curva “Cuando el terreno presenta diferentes condiciones determinantes de la infiltración (relieve, vegetación, suelo, etc…) es necesario calcular el coeficiente (…) característico de cada una de ellas a partir de una media ponderada de éstos para obtener un único valor (…) para toda la zona” (Ibáñez Asensio). La ecuación que responde a este concepto es la presentada a continuación:

𝑁𝑁𝐶𝐶𝑃𝑃𝑖𝑖𝑖𝑖𝑑𝑑𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑑𝑑𝑖𝑖 =∑(𝑁𝑁𝐶𝐶𝑠𝑠 𝑥𝑥 𝐴𝐴𝑠𝑠)

∑𝐴𝐴𝑠𝑠

Dónde: NCPonderado = Valor Numero de Curva ponderado

NCi = Valor Número de Curva de un área en particular (Ai) Ai = Área respectiva al Numero de Curva ∑Ai = Área total de la cuenca o subcuenca

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2.2.2 Sistema de Información Geográfica SIG

“Los SIG son ante todo herramientas de ayuda en la resolución de problemas. De forma general, están compuestos por un conjunto de metodologías, procedimientos y programas informáticos especialmente diseñados para manejar información geográfica y datos temáticos asociados. El concepto de herramienta hace referencia a que el SIG no es el fin, sino el medio, ya que es una herramienta utilizada para preparar y presentar hechos que ocurren sobre la superficie terrestre, así que no debemos especializarnos en saber manejar un programa informático, sino en saber cómo aplicar su potencialidad para nuestro beneficio.” (Instituto Geográfico Agustín Codazzi)

2.2.3 Software ArcGIS

“ArcGIS es un completo sistema que permite recopilar, organizar, administrar, analizar, compartir y distribuir información geográfica. Como la plataforma líder mundial para crear y utilizar sistemas de información geográfica (SIG), ArcGIS es utilizada por personas de todo el mundo para poner el conocimiento geográfico al servicio de los sectores del gobierno, la empresa, la ciencia, la educación y los medios.” (ESRI)

2.2.4 ModelBuilder

ModelBuilder es una herramienta ejecutable desde el software ArcGIS. Se constituye como “una aplicación que se utiliza para crear, editar y administrar modelos. Los modelos creados con esta herramienta son flujos de trabajo que encadenan secuencias de herramientas de geoprocesamiento y suministran la salida de una herramienta a otra herramienta como entrada. ModelBuilder también se puede considerar un lenguaje de programación visual para crear flujos de trabajo” (Fernandez G., 2012) Esta herramienta “es muy útil para construir y ejecutar flujos de trabajo sencillos, pero también proporciona métodos avanzados para ampliar la funcionalidad de ArcGIS, ya que permite crear y compartir los modelos a modo de herramienta.” (Fernandez G., 2012)

2.2.5 Geoprocesamiento

“El geoprocesamiento se basa en un marco de transformación de datos. Una herramienta de geoprocesamiento típica realiza una operación en un dataset de ArcGIS y produce un nuevo dataset como resultado de aplicar la herramienta. Cada herramienta de geoprocesamiento realiza una operación pequeña pero esencial en los datos geográficos y ArcGIS incluye cientos de herramientas de geoprocesamiento.” (Fernandez G., 2012)

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3 METODOLOGÍA Este capítulo presenta el esquema metodológico implementado para realizar el cálculo del valor ponderado del número de curva sin corregir, el cual como se mencionó en el Marco Teórico, depende de información inicial característica de la cuenca de estudio. Para este caso, la información base necesitó de un procesamiento previo que no se describe en la figura; en primer lugar, se construyó un modelo digital de elevación MDE a partir de curvas de nivel de la zona. Mediante el MDE y el software ArcSWAT se realizó la delimitación de la cuenca. De ahí en adelante, con el estudio de suelos de la zona se identificó el grupo hidrológico del suelo con el propósito de incluirlo en el mapa de suelos. Una vez realizados estos procesos, se continúa en función del esquema metodológico presentado a continuación.

Figura 2. Diagrama de Procesos para calcular el valor ponderado de NC sin corregir

La Figura 2 muestra la organización y disposición de las operaciones espaciales del software ArcGIS, que en conjunto con la información base se relacionan con dos tipos de tabla desarrolladas. En consecuencia, se obtiene la asignación de valores de número de curva en la cuenca y por ende, el valor ponderado sin corregir.

Esta metodología cuenta con dos tipos de información clave que el usuario debe definir antes del proceso, a saber: la asignación del Grupo Hidrológico del Suelo y el diligenciamiento de la Tabla Equivalente. Este último, permite realizar la equivalencia entre el mapa de Cobertura de Suelo con la Tabla 7.3 del libro Fundamentos de Hidrología de Superficie (Francisco Aparicio), tabla base de valores de NC para este trabajo. Ver Anexo 2.

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4 ANÁLISIS DE RESULTADOS Una vez establecida la metodología de trabajo y habiendo definido la información base del proceso, se resolvió establecer algunos criterios para llevar a cabo el flujo de trabajo en ModelBuilder. Entre los criterios se encuentran: Establecer relaciones coherentes según los elementos que componen un modelo. Anexo 5 Definir como “parámetro de modelo” los datos de entrada y de salida del flujo de

procesos. Introducir las tablas desarrolladas en formato *.dbf Realizar en primer lugar la operación espacial “clip” entre las capas, con el fin de acelerar

los procesos consecuentes en solo el área de interés. Realizar la operación espacial “clip” para el mapa de pendientes al final del proceso de su

transformación en polígono. En general, el modelo desarrollado se elaboró con el propósito de que la persona interesada en calcular el valor ponderado del número de curva, tenga que realizar dos procedimientos puntuales: definir la denominada Tabla de Usuario (en la cual realiza la equivalencia de la cobertura vegetal a la tabla base, Anexo 2), y en segundo caso, asignar al mapa de suelos su correspondiente Grupo Hidrológico (A, B, C, o D).

4.1 TABLA DE USUARIO Debido a que la cobertura vegetal, usos de suelo, texturas del suelo y/o grupo hidrológico no suelen coincidir perfectamente con las diferentes tablas que se tienen para la asignación del número de curva; fue necesario idealizar una tabla que relacionara las condiciones encontradas en la cuenca de estudio con condiciones equivalentes en la tabla base de Aparicio (Anexo 2). En este orden de ideas, la tabla de usuario le permite al modelo correlacionar un campo en común con el mapa de coberturas, para ser utilizado por la tabla genérica en la asignación del valor del número de curva sin corregir.

4.2 TABLA GENÉRICA PARA EL CÁLCULO DEL N.C. Se ideó realizar una codificación alfanumérica de acuerdo a los parámetros establecidos en la tabla base (Anexo 2 del documento). La tabla genérica relaciona cuatro posibles códigos: el primero de 1 a 8 para la columna de “uso de la tierra y cobertura”, el segundo de 1 a 11 respecto al “tratamiento del suelo”, el tercero de 0 a 1 para la “pendiente del terreno” y el último código referente al grupo hidrológico A, B, C o D (definido en el mapa de suelo). El resultado de la tabla desarrollada se evidencia en el Apéndice 1.

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4.3 FLUJO DE TRABAJO – INTERFAZ DE MODELBUILDER

Figura 3. Flujo de Procesos. Calculo del valor ponderado del número de curva con ModelBuilder

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Figura 4. Flujo de Procesos. Calculo del valor ponderado del número de curva con ModelBuilder

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Como resultado del proceso, la Figura 3 se pueden distinguir seis tipos de información de entrada, que aparecen resaltados en color azul. Del mismo modo, aparecen cinco ligados a información se salida, de entre los cuales se tiene el valor asignado del número de curva, así como su valor ponderado en formato shape. El flujograma de trabajo de ModelBuilder se diseñó para encontrar el valor del número de curva sin corregir para toda la cuenca. El procedimiento desarrollado es netamente espacial, debido a que la corrección del número de curva debe realizarse con información del régimen de lluvia de los cinco días anteriores y con datos de la época de los cultivos. Con base al procedimiento descrito, se obtuvo una serie de planos e información relevante de la cuenca que permiten identificar su volumen y calidad. Por tanto, se puede evidenciar del Apéndice 2 hasta el Apéndice 8, el valor ponderado de NC para la subcuenca elegida del Río Guachiría, así como las diferentes variables de utilidad que ayudan a identificar y caracterizar la cuenca. De esta manera, se generaron planos de localización, cobertura, suelos, mapa de pendientes, grupo hidrológico y finalmente la distribución del número de curva.

4.4 TIEMPO DE CÁLCULO

La corrida o puesta en marcha del modelo desarrollado, clarificó el porqué es importante la implementación de un flujo de procesos automatizados en el cálculo de NC, pues realizando una cuantificación del tiempo en que se demora el modelo en hallar dicho valor (1:00 minuto) contra el tiempo que demora realizar las operaciones espaciales por separado (3:35 horas), se puede asegurar que el desarrollo de herramientas con ModelBuilder, son de gran ayuda en el cálculo de variables hidrológicas.

4.5 VALIDACIÓN DE RESULTADOS Y MANUAL DE USUARIO

Es preciso señalar, que una vez obtenidos desde el modelo los valores individuales del número de curva sin corregir y el valor ponderado, fue necesario calcular estos mismos valores mediante el proceso normal y exhaustivo. Dicha actividad, además de proporcionar el tiempo empleado, permitió comprobar la precisión y el resultado del programa. Alcanzando el mismo valor de CNPond igual a 71.27.

Por otra parte, con la firme intención de incentivar a colegas y a usuarios interesados en emplear este flujo automático de procesos, se ideó elaborar un producto adicional. Se trata de un manual muy conciso que plasma las principales actividades y precauciones a tomar, para un buen manejo de la herramienta. Dicho manual se puede encontrar en el Apéndice 9, de este documento.

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5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

El diagrama de Escala de tiempo, elaborado sobre las investigaciones y estudios realizados a

través de los años, permitió conocer a fondo los avances o desarrollos para el cálculo automático del número de curva. Así mismo, logró darle un sustento a la problemática tratada en este documento.

La programación realizada para el desarrollo del modelo, permitió definir diferentes criterios técnicos en cuanto al manejo de la información espacial. En primer lugar, se estableció que las tablas de Excel a involucrar debían estar en formato *.dbf, pues de lo contrario presentarían grandes errores en su correlación con otras variables. En segundo lugar, que la operación de extraer la cuenca al mapa de pendientes (tipo raster) no resulta conveniente de ejecutar, ya que los bordes al quedar pixelados generan varios polígonos pequeños (sin información) que le restan precisión al método.

El desarrollo de la metodología y rutinas de cálculo para la obtención del valor ponderado del número de curva sin corregir, además de optimizar los pasos en su cálculo permite de una forma más rápida realizar la actualización de los mapas de número de curva, puesto que supone únicamente modificar la información base de alguna variable (normalmente cobertura del suelo) para generar un nuevo mapa de valores. Lo anterior, comparado con la superposición de distintas capas y la asignación manual de valores de CN, resulta ser un método de gran utilidad.

El usuario de esta herramienta deberá centrar su atención en definir correctamente dos

aspectos importantes: la Tabla de Usuario, pues a través de ésta se ingresa al modelo desarrollado, y la asignación del grupo hidrológico del suelo ya que determina en gran magnitud los valores respectivos del número de curva.

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6 BIBLIOGRAFÍA

Aparicio Mijares, F. (1992). Fundamentos de Hidrologia de Superficie. Balderas, Mexico: LIMUSA.

Becciu, G., & Paoletti, A. (1997). Random characteristics of runoff coefficient in urban catchments. Water Science and Technology, 36(8), 39-44.

Cárdenas Quiroga, E. (2012). Simulación de flujos piroclásticos del volcán Cerro Machín, Colombia, mediante la aplicación de herramientas de Arcgis. Ciencia e Ingeniería Neogranadina, 22(2), 63-74.

Chow, V., Maidment, D., & Mays, L. (1994). Hidrología Aplicada. Santa fé de Bogotá, Colombia: McGRAW-HILL.

ESRI. (1995-2012. All rights reserved). Ayuda: ArcGis Resource Center. Obtenido de ArcGis Resource Center: http://resources.arcgis.com/en/help/

ESRI. (s.f.). ArcGIS Resourses. Obtenido de http://resources.arcgis.com: http://resources.arcgis.com/es/help/getting-started/articles/026n00000014000000.htm

Fernandez G., E. (2012). Ejemplos de aplicación de ModelBuilder de ArcGIS 10 en la Gestión Forestal. Asturias, España.

Ferrér, M., Rodríguez, J., & Estrela, T. (1995). Generación automática del número de curva con sistemas de información geográfica. Ingeniería del Agua, 2(4), 43-58.

Gaspari, F., Senisterra, G., & Marlats, R. (2006). Relación precipitación - escorrentía y número de curva bajo diferentes condiciones de uso del suelo. Cuenca modal del sistema serrano de La Ventana, Argentina. FCA UNCuyo, XXXIX (1), 21-28.

Halley, M., White, S., & E., W. (23 de Junio de 2015). ArcView GIS Extension for Estimating Curve Numbers. Nashville , TN 37211, Tennessee, Estados Unidos.

Hernández, R., & Ruiz, A. (2013). SARA An enhanced curve number-based tool for estimating direct runoff. Journal of Hydroinformatics, 15(3), 881-887.

Hernández, R., Ruiz, A., & Berlanga, C. (2011). CN-Idris: An Idrisi tool for generating curve number maps and estimating direct runoff. Environmental Modelling & Software, 26(12), 1764-1766.

Ibáñez Asensio, S. (s.f.). Universidad Politecnica de Valencia. Obtenido de https://riunet.upv.es: https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/10781/Coeficiente%20de%20escorrent%C3%ADa.pdf

Página 25 de 47

Instituto Geográfico Agustín Codazzi. (s.f.). http://corponarino.gov.co. Obtenido de CORPONARIÑO: http://corponarino.gov.co/pmapper-4.3.1/sig/interfase/documentos/conceptos_basicos_sig.pdf

Instituto Nacional de Vías, M. d. (2009). Manual de Drenaje para Carreteras.

Mahmoud, S. H. (2014). Investigation of rainfall–runoff modeling for Egypt by using remote. Catena, 120(1), 111-121.

Martínez, A. (2009). www.oasification.com. Obtenido de Método de los coeficientes de escorrentía: http://www.oasification.com/archivos/Coeficientes%20de%20escorrent%C3%ADa.pdf

Merwade, V. (19 de Septiembre de 2012). Creating SCS Curve Number Grid using HEC-GeoHMS. West Lafayette, Indiana, Estados Unidos.

Merz, R., Bloschl, G., & Parajka, J. (2006). Spatio-temporal variability of event runoff coefficients. Journal of Hydrology, 331(3), 591-604.

Monsalve S., G. (1995). Hidrología en la Ingeniería. Santa Fé de Bogotá: Departamento de Publicaciones. Escuela Colombiana de Ingeniería.

Norbiato, D., Borga, M., Merz, R., Blöschl, G., & Carton, A. (2009). Controls on event runoff coefficients in the eastern Italian Alps. Journal of Hydrology, 375(3), 312-325.

Paz-Pellat, F. (2009). Mitos y falacias del método hidrológico del número de curva del SCS/NRCS. Agrociencia, 43(5), 521-528.

Rodríguez, A. (1992). Efecto de la variación del coeficiente de escorrentía en la frecuencia de las avenidas. Revista Geográfica de América Central, 25(1), 209-225.

Sriwongsitanon, N., & Taesombat, W. (2011). Effects of land cover on runoff coefficient. Journal of Hydrology, 410(3), 226-238.

U.S.D.A., U. S. (1986). Urban Hydrology for Small Watersheds. Technical Release 55, 13-28.

Udayasena, S. D., & Wijesekera, N. (2008). GIS Modelling with Rapidly Changing Data Sets – An Application of Model Builder to Assess Public Accessibility in Colombo City. ENGINEER, XXXXI (5), 59-67.

Universidade da Coruña. (s.f.). http://caminos.udc.es/. Obtenido de http://caminos.udc.es/info/asignaturas/grado_itop/415/pdfs/Capitulo%205.pdf

Viji, R., Rajesh, P., & Ilangovan, R. (2015). Gis Based SCS - CN Method For Estimating Runoff In Kundahpalam Watershed, Nilgries District, Tamilnadu. Earth Sciences Research Journal, 19(1), 59- 64.

Página 26 de 47

Xiao, B., Wang, Q., Fan, J., Han, F., & Dai, Q. (2011). Application of the SCS-CN Model to Runoff Estimation in a Small Watershed with High Spatial Heterogeneity. Pedosphere, 21(6), 738-749.

Zhan, X., & Huang, M.-L. (2004). ArcCN-Runoff: an ArcGIS tool for generating curve number and runoff maps. Environmental Modelling & Software, 19(10), 875–879.

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Apéndice 1. Tabla Genérica – Valores de Número de Curva en ModelBuilder

USO DE LA TIERRA Y COBERTURA

COD. USO

Tratamiento del suelo

COD. TTO

Pendiente terreno%

COD. S% Grupo CÓDIGO Valor

NC

Sin cultivo 01 Surcos rectos 01 > 1 01 A 111A 77 01 Surcos rectos 01 > 1 01 B 111B 86 01 Surcos rectos 01 > 1 01 C 111C 91 01 Surcos rectos 01 > 1 01 D 111D 94 Sin cultivo 01 Surcos rectos 01 < 1 00 A 110A 77 01 Surcos rectos 01 < 1 00 B 110B 86 01 Surcos rectos 01 < 1 00 C 110C 91 01 Surcos rectos 01 < 1 00 D 110D 94 Cultivos en surco 02 Surcos rectos 01 > 1 01 A 211A 72 02 Surcos rectos 01 > 1 01 B 211B 81 02 Surcos rectos 01 > 1 01 C 211C 88 02 Surcos rectos 01 > 1 01 D 211D 91 Cultivos en surco 02 Surcos rectos 01 < 1 00 A 210A 67 02 Surcos rectos 01 < 1 00 B 210B 78 02 Surcos rectos 01 < 1 00 C 210C 85 02 Surcos rectos 01 < 1 00 D 210D 89 Cultivos en surco 02 Contorneo 02 > 1 01 A 221A 70 02 Contorneo 02 > 1 01 B 221B 79 02 Contorneo 02 > 1 01 C 221C 84 02 Contorneo 02 > 1 01 D 221D 88 Cultivos en surco 02 Contorneo 02 < 1 00 A 220A 65 02 Contorneo 02 < 1 00 B 220B 75 02 Contorneo 02 < 1 00 C 220C 82 02 Contorneo 02 < 1 00 D 220D 86 Cultivos en surco 02 Terrazas 03 > 1 01 A 231A 66 02 Terrazas 03 > 1 01 B 231B 74 02 Terrazas 03 > 1 01 C 231C 80 02 Terrazas 03 > 1 01 D 231D 82 Cultivos en surco 02 Terrazas 03 < 1 00 A 230A 62 02 Terrazas 03 < 1 00 B 230B 71 02 Terrazas 03 < 1 00 C 230C 78 02 Terrazas 03 < 1 00 D 230D 81 Cereales 03 Surcos rectos 01 > 1 01 A 311A 65 03 Surcos rectos 01 > 1 01 B 311B 76 03 Surcos rectos 01 > 1 01 C 311C 84 03 Surcos rectos 01 > 1 01 D 311D 88 Cereales 03 Surcos rectos 01 < 1 00 A 310A 63 03 Surcos rectos 01 < 1 00 B 310B 75 03 Surcos rectos 01 < 1 00 C 310C 83 03 Surcos rectos 01 < 1 00 D 310D 87 Cereales 03 Contorneo 02 > 1 01 A 321A 63 03 Contorneo 02 > 1 01 B 321B 74 03 Contorneo 02 > 1 01 C 321C 82 03 Contorneo 02 > 1 01 D 321D 85 Cereales 03 Contorneo 02 < 1 00 A 320A 61 03 Contorneo 02 < 1 00 B 320B 73 03 Contorneo 02 < 1 00 C 320C 81 03 Contorneo 02 < 1 00 D 320D 84 Cereales 03 Terrazas 03 > 1 01 A 331A 61 03 Terrazas 03 > 1 01 B 331B 72 03 Terrazas 03 > 1 01 C 331C 79 03 Terrazas 03 > 1 01 D 331D 82 Cereales 03 Terrazas 03 < 1 00 A 330A 59 03 Terrazas 03 < 1 00 B 330B 70 03 Terrazas 03 < 1 00 C 330C 78 03 Terrazas 03 < 1 00 D 330D 81

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USO DE LA TIERRA Y COBERTURA

COD. USO

Tratamiento del suelo

COD. TTO

Pendiente terreno%

COD. S%

Grupo CÓDIGO Valor NC

Leguminosas o praderas con rotación 04 Surcos rectos 01 > 1 01 A 411A 66 04 Surcos rectos 01 > 1 01 B 411B 77 04 Surcos rectos 01 > 1 01 C 411C 85 04 Surcos rectos 01 > 1 01 D 411D 89 Leguminosas o praderas con rotación 04 Surcos rectos 01 < 1 00 A 410A 58 04 Surcos rectos 01 < 1 00 B 410B 72 04 Surcos rectos 01 < 1 00 C 410C 81 04 Surcos rectos 01 < 1 00 D 410D 85 Leguminosas o praderas con rotación 04 Contorneo 02 > 1 01 A 421A 64 04 Contorneo 02 > 1 01 B 421B 75 04 Contorneo 02 > 1 01 C 421C 83 04 Contorneo 02 > 1 01 D 421D 85 Leguminosas o praderas con rotación 04 Contorneo 02 < 1 00 A 420A 55 04 Contorneo 02 < 1 00 B 420B 69 04 Contorneo 02 < 1 00 C 420C 78 04 Contorneo 02 < 1 00 D 420D 83 Leguminosas o praderas con rotación 04 Terrazas 03 > 1 01 A 431A 63 04 Terrazas 03 > 1 01 B 431B 73 04 Terrazas 03 > 1 01 C 431C 80 04 Terrazas 03 > 1 01 D 431D 83 Leguminosas o praderas con rotación 04 Terrazas 03 < 1 00 A 430A 51 04 Terrazas 03 < 1 00 B 430B 67 04 Terrazas 03 < 1 00 C 430C 76 04 Terrazas 03 < 1 00 D 430D 80 Pastizales 05 - 04 > 1 01 A 541A 68 05 - 04 > 1 01 B 541B 79 05 - 04 > 1 01 C 541C 86 05 - 04 > 1 01 D 541D 89 Pastizales 05 - 04 < 1 00 A 540A 39 05 - 04 < 1 00 B 540B 61 05 - 04 < 1 00 C 540C 74 05 - 04 < 1 00 D 540D 80 Pastizales 05 Contorneo 02 > 1 01 A 521A 47 05 Contorneo 02 > 1 01 B 521B 67 05 Contorneo 02 > 1 01 C 521C 81 05 Contorneo 02 > 1 01 D 521D 88 Pastizales 05 Contorneo 02 < 1 00 A 520A 6 05 Contorneo 02 < 1 00 B 520B 65 05 Contorneo 02 < 1 00 C 520C 70 05 Contorneo 02 < 1 00 D 520D 79 Pradera permanente 06 - 04 < 1 00 A 640A 30 06 - 04 < 1 00 B 640B 58 06 - 04 < 1 00 C 640C 71 06 - 04 < 1 00 D 640D 78 Bosques naturales 07 Muy ralo 05 > 1 01 A 751A 56 07 Muy ralo 05 > 1 01 B 751B 75 07 Muy ralo 05 > 1 01 C 751C 86 07 Muy ralo 05 > 1 01 D 751D 91 Bosques naturales 07 Muy ralo 05 < 1 00 A 750A 56 07 Muy ralo 05 < 1 00 B 750B 75 07 Muy ralo 05 < 1 00 C 750C 86 07 Muy ralo 05 < 1 00 D 750D 91 Bosques naturales 07 Ralo 06 > 1 01 A 761A 46 07 Ralo 06 > 1 01 B 761B 68 07 Ralo 06 > 1 01 C 761C 78 07 Ralo 06 > 1 01 D 761D 84 Bosques naturales 07 Ralo 06 < 1 00 A 760A 46 07 Ralo 06 < 1 00 B 760B 68 07 Ralo 06 < 1 00 C 760C 78 07 Ralo 06 < 1 00 D 760D 84 Bosques naturales 07 Normal 07 > 1 01 A 771A 36 07 Normal 07 > 1 01 B 771B 60 07 Normal 07 > 1 01 C 771C 70 07 Normal 07 > 1 01 D 771D 77

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USO DE LA TIERRA Y COBERTURA

COD. USO

Tratamiento del suelo

COD. TTO

Pendiente terreno%

COD. S%

Grupo CÓDIGO Valor NC

Bosques naturales 07 Normal 07 < 1 00 A 770A 36 07 Normal 07 < 1 00 B 770B 60 07 Normal 07 < 1 00 C 770C 70 07 Normal 07 < 1 00 D 770D 77 Bosques naturales 07 Espeso 08 > 1 01 A 781A 26 07 Espeso 08 > 1 01 B 781B 52 07 Espeso 08 > 1 01 C 781C 62 07 Espeso 08 > 1 01 D 781D 69 Bosques naturales 07 Espeso 08 < 1 00 A 780A 26 07 Espeso 08 < 1 00 B 780B 52 07 Espeso 08 < 1 00 C 780C 62 07 Espeso 08 < 1 00 D 780D 69 Bosques naturales 07 Muy espeso 09 > 1 01 A 791A 15 07 Muy espeso 09 > 1 01 B 791B 44 07 Muy espeso 09 > 1 01 C 791C 54 07 Muy espeso 09 > 1 01 D 791D 61 Bosques naturales 07 Muy espeso 09 < 1 00 A 790A 15 07 Muy espeso 09 < 1 00 B 790B 44 07 Muy espeso 09 < 1 00 C 790C 54 07 Muy espeso 09 < 1 00 D 790D 61 Caminos 08 De terracería 10 > 1 01 A 8101A 72 08 De terracería 10 > 1 01 B 8101B 82 08 De terracería 10 > 1 01 C 8101C 87 08 De terracería 10 > 1 01 D 8101D 89 Caminos 08 De terracería 10 < 1 00 A 8100A 72 08 De terracería 10 < 1 00 B 8100B 82 08 De terracería 10 < 1 00 C 8100C 87 08 De terracería 10 < 1 00 D 8100D 89 Caminos 08 Con superficie dura 11 > 1 01 A 8111A 74 08 Con superficie dura 11 > 1 01 B 8111B 84 08 Con superficie dura 11 > 1 01 C 8111C 90 08 Con superficie dura 11 > 1 01 D 8111D 92 Caminos 08 Con superficie dura 11 < 1 00 A 8110A 74 08 Con superficie dura 11 < 1 00 B 8110B 84 08 Con superficie dura 11 < 1 00 C 8110C 90 08 Con superficie dura 11 < 1 00 D 8110D 92

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Apéndice 2. Mapa Localización General De La Cuenca

Página 31 de 47

Apéndice 3. Modelo Digital De Elevación

Página 32 de 47

Apéndice 4. Mapa de Cobertura Vegetal de la cuenca

Página 33 de 47

Apéndice 5. Mapa de Suelos de la cuenca

Página 34 de 47

Apéndice 6. Mapa de pendientes de la cuenca

Página 35 de 47

Apéndice 7. Mapa Grupo de Suelo de la cuenca

Página 36 de 47

Apéndice 8. Mapa Valores de CN y Valor de CN Ponderado

Página 37 de 47

Apéndice 9. Manual del Usuario, en el cálculo del valor ponderado de curva número

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Página 39 de 47

Anexo 1. Tablas Valores de Numero de Curva. Soil Conservation Service SCS

(U.S.D.A., 1986)

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(U.S.D.A., 1986)

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(U.S.D.A., 1986)

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(U.S.D.A., 1986)

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Anexo 2. Tabla Valores Número de Curva. Aparicio (1992)

(Aparicio Mijares, 1992)

A B C D

Sin cultivo Surcos rectos - 77 86 91 94Cultivos en surco Surcos rectos > 1 72 81 88 91

Surcos rectos < 1 67 78 85 89Contorneo > 1 70 79 84 88Contorneo < 1 65 75 82 86Terrazas > 1 66 74 80 82Terrazas < 1 62 71 78 81

Cereales Surcos rectos > 1 65 76 84 88Surcos rectos < 1 63 75 83 87Contorneo > 1 63 74 82 85Contorneo < 1 61 73 81 84Terrazas > 1 61 72 79 82Terrazas < 1 59 70 78 81

Leguminosas o praderas con rotación Surcos rectos > 1 66 77 85 89Surcos rectos < 1 58 72 81 85Contorneo > 1 64 75 83 85Contorneo < 1 55 69 78 83Terrazas > 1 63 73 80 83Terrazas < 1 51 67 76 80

Pastizales - > 1 68 79 86 89- < 1 39 61 74 80

Contorneo > 1 47 67 81 88Contorneo < 1 6 65 70 79

Pradera permanente - < 1 30 58 71 78Bosques naturales

Muy ralo - - 56 75 86 91Ralo - - 46 68 78 84Normal - - 36 60 70 77Espeso - - 26 52 62 69Muy espeso - - 15 44 54 61

CaminosDe tierracería - - 72 82 87 89Con superficie dura - - 74 84 90 92

Uso de la tierra y cobertura Tratamiento del sueloPendiente

terreno, en %

Tipo de suelo

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Anexo 3. Tabla Valores Número de Curva. (Chow, 1994)

(Chow, Maidment, & Mays, 1994)

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Anexo 4. Tabla Valores Número de Curva. (Monsalve, 1995)

(Monsalve S., 1995)

A B C D

77 86 91 94

71 81 88 91

67 78 85 89

70 79 84 88

65 75 82 86

66 74 80 82

62 71 78 81

65 76 84 86

63 75 83 87

63 74 82 85

61 73 81 84

61 72 79 82

59 70 78 81

66 77 85 89

58 72 81 85

64 75 83 85

55 69 78 83

63 73 80 83

51 67 76 80

68 79 86 89

49 69 79 84

39 61 74 80

47 87 81 88

25 59 75 83

6 35 70 79

30 58 71 78

45 66 77 83

36 60 73 79

25 55 70 77

59 74 82 86

72 82 87 89

74 84 90 9210 .Pavimentos ------------ ------------

8. Patios ------------ ------------

9. Caminos de Tierra ------------ ------------

6. Pastos de Corte ------------ Buena

7. Bosque------------ Mala

------------ Regular

------------ Buena

Curvas de Nivel Mala

Curvas de Nivel Regular

Curvas de Nivel Buena

Mala

Curvas de Nivel y Terrazas Buena

5. Pastos de Pastoreo

------------ Mala

------------ Regular

------------ Buena

2. Leguminosas en Hileras EstrechasO Forraje en Rotación 1/

Hileras Rectas Mala

Hileras Rectas Buena

Curvas de Nivel Mala

Curvas de Nivel Buena

Curvas de Nivel y Terrazas

Curvas de Nivel Buena

Curvas de Nivel y Terrazas Mala

Curvas de Nivel y Terrazas Buena

Mala

Curvas de Nivel y Terrazas Buena

Hileras Rectas Mala

Estrechas

Hileras Rectas Buena

Curvas de Nivel Mala

Cultivos en Hileras

Hileras Rectas Mala

Hileras Rectas Buena

Curvas de Nivel Mala

Curvas de Nivel Buena

Curvas de Nivel y Terrazas

USO DE LA TIERRA COBERTURA TRATAMIENTO O PRÁCTICA

CONDICIÓN HIDROLÓGICA

GRUPO DE SUELOS

NÚMERO DE CURVA

Rastrojo Hileras Rectas ------------

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Anexo 5. Descripción de elementos en un modelo de ModelBuilder

(Fernandez G., 2012)

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