Geomorfometría de cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila (estado Vargas, Venezuela): Implicaciones hidromorfodinámicas

Transcripción

1 LXIV CONVENCIÓN ANUAL DE ASOVAC Ciencia Tecnología e Innovación para la Paz UCV 19 al 21 de Noviembre de 2014 Geomorfometría de cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila (estado Vargas, Venezuela): Implicaciones hidromorfodinámicas Williams Méndez, Juan Carrera y Larry Rivas Universidad Pedagógica Experimental Libertador Instituto Pedagógico de Caracas Departamento de Ciencias de la Tierra Centro de Investigación Estudios del Medio Físico Venezolano

2 Problema de Investigación Registro de eventos geológicos recientes, históricos y contemporáneos de aludes torrenciales atestiguando la ocurrencia estos fenómenos. Destaca por sus impactos y consecuencias el evento de Diciembre de La mayoría de las investigaciones sobre las cuencas abordaron principalmente aspectos hidráulicos, hidrológicos, geológicos y obras civiles. Otros aspectos de base e importantes para la comprensión integral de la dinámica de estos complejos sistemas no habían sido abordados con suficiente detalle. El evento de Diciembre de 1999 evidenció a partir de la variedad y tamaños de los materiales depositados, así como por los volúmenes y la severidad de los daños causados, con diferencias notorias entre distintos sectores, que existen elementos del medio físico que controlan las características y magnitudes de las respuestas hidrológicas de estos sistemas hidrogeomorfológicos. Cómo influyen las características morfométricas de las cuencas y redes de drenaje en sus respuestas hidrológicas y geomorfológicas, ante la ocurrencia de eventos extremos de precipitación?. AsoVAC 2014

3 Objetivos General Analizar los parámetros geomorfométricos de cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila (estado Vargas, Venezuela) en términos de sus implicaciones hidromorfodinámicas. Específicos Caracterizar la geomorfología del área de estudio, con apoyo en la cartografía base digitalizada e imágenes existentes, y en el modelo de elevación digital del terreno (MEDT). Discutir los parámetros morfométricos medidos y calculados para las cuencas y sus redes de drenaje, con el empleo del software ArcGIS Versión 9.2, y sus módulos Spatial Analysis y ArcHydro y hojas de cálculo del software Excel. Interpretar los estadísticos descriptivos para los datos geomorfométricos de las cuencas y sus redes de drenaje. AsoVAC 2014

4 Área de Estudio Situación relativa local Situación relativa regional Situación relativa nacional Figura 1. Localización de las cuencas de drenaje del área de estudio, vertiente norte del macizo El Ávila, estado Vargas, Venezuela AsoVAC 2014

5 Materiales y Métodos Compilación de Información Básica Cartografía base (planos, cartas y mapas topográficos) a escalas 1:5.000, 1: y 1: Ortofotomapas a escalas 1: y 1: Cartografía temática geomorfológica a escala 1: Imágenes de satélite IKONOS, Landsat 7 ETM y SPOT 5. Vistas de Google Earth. Fotografías aéreas a escala 1:5.000, misión , año Fase de Campo (Trabajos de Campo) Registro fotográfico Mediciones de anchos máximos de cauces de ríos y quebradas principales en sus secciones de ápices de abanicos aluviales. Observaciones sobre rasgos geomorfológicos y morfotectónicos generales. AsoVAC 2014

6 Materiales y Métodos Fase de Laboratorio Ensamblaje del mosaico cartográfico, definición del polígono de estudio y de cada cuenca de drenaje en particular. Digitalización y vectorización de la información cartográfica base (curvas de nivel, perímetros de las cuencas y redes de drenaje) con el software ArcGIS 9.2, para la construcción del mapa base del área de estudio. Diseño del Modelo de Elevación Digital del Terreno (MEDT) con el módulo Spatial Analysis del software ArcGIS 9.2. Fotointerpretación geomorfológica del área de estudio. Mediciones de parámetros morfométricos básicos de las cuencas y sus redes de drenaje con el módulo ArcHydro del software ArcGIS 9.2. AsoVAC 2014

7 Materiales y Métodos Fase de Laboratorio Cálculo de parámetros morfométricos a partir de observaciones sobre la cartografía base digitalizada. Cálculo de parámetros morfométricos a partir de soluciones gráficas y de las ecuaciones que los definen (Microsoft Excel). Construcción de perfiles topográficos transversales y longitudinales de las cuencas y de sus cursos de agua principales (Microsoft Excel). Fase de Oficina Estimaciones e interpretaciones de estadísticos básicos descriptivos con base de datos diseñada en hoja de cálculo del software Excel. AsoVAC 2014

8 Características Geomorfológicas Generales de las Cuencas de Drenaje Figura 2. Modelo en 3D (Modelo de Elevación Digital del Terreno) del relieve de la vertiente norte del macizo El Ávila AsoVAC 2014

9 Características Geomorfológicas Generales de las Cuencas de Drenaje Figura 3. Unidades de relieve en cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila AsoVAC 2014

10 Características Geomorfológicas Generales de las Cuencas de Drenaje Figura 4. Abanicos aluviales del área de estudio, vertiente norte del macizo El Ávila, estado Vargas, Venezuela AsoVAC 2014

11 Características Geomorfológicas Generales de las Cuencas de Drenaje Figura 5. Imagen en la que destacan en color blanco y con mayor reflectancia los depósios torrenciales del evento de Diciembre de 1999, sobre los abanicos aluviales (de izquierda a derecha) Macuto, Punta El Cojo, Camurí Chiquito, Punta El Caribe y Punta Cerro Grande. Fuente: CPDI, 1999 AsoVAC 2014

12 Características Geomorfológicas Generales de las Cuencas de Drenaje A B C Figura 6. Algunos rasgos morfotectónicos AsoVAC 2014

13 Características Geomorfológicas Generales de las Cuencas de Drenaje A C B Figura 7. Algunos rasgos geomorfológicos AsoVAC 2014

14 Características Geomorfológicas Generales de las Cuencas de Drenaje Figura 8. Ejemplos de perfiles topográficos transversales y longitudinal de la vertiente norte del macizo El Ávila (transeptos realizados en la cuenca de drenaje de la quebrada Curucutí) AsoVAC 2014

15 Características Geomorfológicas Generales de las Cuencas de Drenaje Figura 9. Redes de drenaje de cuencas de la vertiente norte del macizo El Ávila, estado Vargas AsoVAC 2014

16 Tabla 1. Parámetros morfométricos (variable escala de la cuenca) de cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila

17 Tabla 2. Parámetros morfométricos (variable escala de la cuenca) de cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila

18 Tabla 3. Parámetros morfométricos (variable gradiente y forma del relieve de la cuenca) de cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila

19 Tabla 4. Parámetros morfométricos (variable gradiente y forma del relieve de la cuenca) de cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila

20 Tabla 5. Parámetros morfométricos (variable gradiente y forma del relieve de la cuenca) de cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila

21 Tabla 6. Parámetros morfométricos (variable gradiente y forma del relieve de la cuenca) de cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila

22 Tabla 7. Parámetros morfométricos (variable forma de la cuenca) de cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila

23 Tabla 8. Parámetros morfométricos (variable forma de la cuenca) de cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila

24 Tabla 9. Parámetros morfométricos (variable forma de la cuenca) de cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila

25 Tabla 10. Parámetros morfométricos (variable extensión de la red de drenaje) de cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila

26 Tabla 11. Parámetros morfométricos (variable extensión de la red de drenaje) de cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila

27 Tabla 12. Parámetros morfométricos (variable extensión de la red de drenaje) de cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila

28 Tabla 13. Parámetros morfométricos (variable orden y magnitud de la red de drenaje) de cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila

29 Tabla 14. Parámetros morfométricos (variable orden y magnitud de la red de drenaje) de cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila

30 Tabla 15. Parámetros morfométricos (variable orden y magnitud de la red de drenaje) de cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila

31 Tabla 16. Parámetros morfométricos (variable orden y magnitud de la red de drenaje) de cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila

32 Tabla 17. Parámetros morfométricos (variable orden y magnitud de la red de drenaje) de cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila

33 Tabla 18. Parámetros morfométricos (variable orden y magnitud de la red de drenaje) de cuencas de drenaje de la vertiente norte del macizo El Ávila

34 Figura 10. Relaciones de bifurcación, longitud y pendiente de redes de drenaje de cuencas de la vertiente norte del macizo El Ávila : (A) quebrada Curucutí, (B) quebrada Piedra Azul, (C) quebrada Osorio, (D) quebrada Cariaco, (E) río San José de Galipán, (F) quebrada El Cojo, (G) quebrada Camurí Chiquito, y (H) quebrada San Julián

35 A B C D E Figura 11. Relaciones de bifurcación, longitud y pendiente de redes de drenaje de cuencas de la vertiente norte del macizo El Ávila (estado Vargas, Venezuela): (A) quebrada Seca, (B) río Cerro Grande, (C) río Uria, (D) río Naiguatá, y (E) río Camurí Grande

36 Conclusiones Sistemas hidrogeomorfológicos exorreicos de ambiente montañoso categorizados como microcuencas, en los que se distinguen: una cuenca de recepción, un canal de desagüe principal y un cono o abanico aluvial. Topográficamente son unidades de morfologías deprimidas semejantes a unos embudos, configuración que determina el comportamiento torrencial de estas cuencas. Sistemas hidrogeomorfológicos de pequeñas dimensiones que albergan redes de drenaje de extensiones importantes que exhiben patrones de tipos subdendríticos a subparalelos. Las quebradas y ríos del sector son cursos de agua de muy cortos recorridos desde sus nacientes hasta sus salidas en el frente de montaña, a lo largo de los cuales exhiben fuertes cambios de pendientes y por ende de sus gradientes hidráulicos, típico de sistemas torrenciales de ambientes montañosos. En atención a los parámetros morfométricos referidos a la variable escala de la cuenca, estos sistemas hidrogeomorfológicos califican en la categoría de microcuencas debido a sus pequeñas dimensiones. AsoVAC 2014

37 Conclusiones Con relación a los parámetros de la variable gradiente y forma del relieve, las definen como espacios topográficamente muy accidentados de fuertes pendientes y grandes desniveles altitudinales. Los parámetros de la variable forma de la cuenca señalan que se trata de sistemas de morfologías planimétricas semi-circulares a semi-alargadas. En el caso de los parámetros de la variable extensión de la red de drenaje, indican sistemas de desagüe de ramificaciones y densidades considerables con cortas longitudes y canales de escasa sinuosidad (rectilíneos). Para el caso de la variable orden y magnitud de la red de drenaje, sus parámetros indican redes de altas magnitudes, órdenes y torrencialidad. Los parámetros morfométricos relacionados con la variable escala de la cuenca, son los que determinan con mayor peso, la ocurrencia de crecidas con hidrogramas de picos pronunciados y corta duración, así como menores tiempos de concentración. AsoVAC 2014