Informe_lab06_geologia 2h2x3d

Universidad de La Frontera – Facultad de Ingeniería y Ciencias – Departamento de Ingeniería de Obras Civiles

GEOLOGÍA, IIO318-1

Laboratorio 06 “Cuencas”

Integrantes:

Gabriel Davinson Chávez Ricardo Redel Rojas Cristóbal Soto Escobar

Profesor: Fecha:

Ivo Fustos Toribio Domingo 25 de Junio de 2017

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GEOLOGÍA, IIO318-1 Resumen Se llevará a cabo un breve análisis de delimitación de cuenca en base a una imagen satelital ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection) y hecha por el sistema de información geográfica, GRASS 7.0.5. Se incluirá un análisis de la cuenca del río Imperial, ya que este es el sector a analizar. Abstract A brief basin delineation analysis will be carried out based on a satellite image ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection) and made by the GIS, GRASS 7.0.5. An analysis of the Imperial river basin, since this is the sector to analyze. Introducción Las cuencas hidrográficas son áreas de la tierra por donde transcurre agua dulce, estas se pueden encontrar en ríos, bahías y estuarios. Estas suministran necesidades básicas cotidianas como agua potable y proporcionan diversos recursos materiales para áreas de recreación o áreas naturales. Los factores que configuran una cuenca son producto de la vegetación, las propiedades del suelo, e inclusive los seres humanos, por tanto la identificación geomorfológica de una región es de fundamental importancia, puesto que constituye uno de los factores principales que dominan la dinámica hídrica (Lexow, 2002). La morfología regional, condicionada por procesos de sedimentación, erosión, depositación y transporte da lugar a la existencia de cuencas hidrográficas. El agua, a través de su capacidad de erosión y transporte de sedimentos, se comporta como un factor relevante en el modelado de la superficie terrestre y de sus paisajes (Melo, 2003). En el presente informe de laboratorio delimitaremos la extensión que posee una cuenca local y con esta información obtenida se analizaran las implicancias sociales y ambientales producto de esta extensión. Metodología: La zona de trabajo corresponde a la cuenca del rio Imperial, que forma parte de la IX región de la Araucanía la cual tiene una extensión de 12.763 km2. Al igual que los demás Ríos de esta región pose un régimen hidrológico pluvial y por tanto su cauce proviene de las aguas lluvias, esto se debe a que en esta zona del país la Cordillera de los Andes es de baja altura y no se acumulan grandes cantidades de nieve. El rio Imperial se forma en las cercanías de la localidad de nueva Imperial, en la unión del ríos CholChol que proviene del norte y el Cautín que llega del oriente, este último es el principal afluente del Imperial en relación al Caudal que aporta, y que tiene su nacimiento en la parte occidental de la cordillera de las raíces y atraviesa todo el llano llegando a desarrollar al alrededor de 174 km y que sumado al imperial completan 230km según datos de la Dirección general de aguas en diciembre del 2004. Para le realización del presente informe se trabajó con la capa ráster “ASTER_zona.tif” la cual no cuenta con algún archivo como el “Metadata” para determinar su zona de trabajo se hizo uso de

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GEOLOGÍA, IIO318-1 QGIS en donde se importó el archivo y se revisó sus propiedades, lo cual permitió determinar que la zona de trabajo es una proyección geográfica WGS84. Una vez determinada la zona de trabajo, se utilizó el software libre QGRASS GIS en donde se importaron los datos ráster, y para generar un mapa preliminar haciendo uso del comando “r.colors” en donde se definió una tabla de colores para general un mapa que permita realizar una apreciación general de la zona en estudio. Luego para calcular los diversos parámetros hidromorfológicos de la cuenca Imperial, se utilizó el comando “r.watershed” el cual genera un conjunto de mapas que indican la acumulación de flujo; 𝛼

el índice topográfico TCI, el cual es calculado con la siguiente expresión ln (𝑡𝑎𝑛(𝛽)) en donde 𝛼 es el área de la pendiente acumulativa de drenaje a través de un punto por unidad de longitud del contorno y 𝑡𝑎𝑛(𝛽) es el ángulo de la pendiente local, por tanto TCI refleja la tendencia del agua a acumularse en cualquier punto de la zona de captación; también calcula el factor SPI que se obtiene mediante la expresión 𝛼 𝑡𝑎𝑛(𝛽) y que representa el poder del flujo de agua en cualquier punto de la zona de captación y la tendencia de las fuerzas gravitacionales para mover esa pendiente descendente de agua (Moore et al. 1991); otras que características que indican los mapas generados por la extensión “r.watershed” son la dirección del drenaje, la dirección de los arroyos, la dirección de las cuencas cuencas hidrográficas, y los factores LS y S, obtenidos de la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo (RUSLE). Una vez realizados los procedimientos para interpretar los datos en GRASS, se exportaron lo datos (en formato ráster) a QGIS para poder generar los formatos de mapas correspondientes, donde se seleccionaron composiciones específicas para poder observar la dinámica de la cuencas y la relación que existe entre la morfología del relieve y el tectonismo con el curso de agua superficial.

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GEOLOGÍA, IIO318-1 Resultados

Ilustración 1. Cuencas de la región de La Araucanía. Fuente: Elaboración propia mediante QGIS.

Ilustración 2. Fuente: Elaboración propia mediante QGIS.

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Ilustración 3. Capa “pendientes”. Fuente: Elaboración propia mediante QGIS.

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GEOLOGÍA, IIO318-1 Análisis Tradicionalmente, la delimitación de cuencas, se ha realizado mediante la interpretación de los mapas cartográficos. Este proceso ha ido evolucionando con la tecnología. Hoy en día los sistemas SIG proporcionan una gama amplia de aplicaciones y procesos que, con entender los conceptos y teoría, se puede realizar de una forma más sencilla y rápida el análisis y delimitación de una cuenca. El problema más grande con identificar la red de drenaje de las cuencas desde un sistema de elevación digital es la inexactitud de los datos. La cuenca del río Imperial forma parte de la región de La Araucanía, tiene una extensión de 12763 km2 (http://www.sinia.cl/1292/articles-31018_Imperial.pdf) y debido a GRASS 7.0.5 y su función r.watershed, es posible diferenciar distintas cuencas de la zona de estudio, siendo reconocible la cuenca del río Imperial, la del río Toltén, la del río Biobío en el sector de arriba y algunas cuencas costeras de la región, todas apreciables en la figura (Ilustracion 1), cabe destacar que los archivos fueron exportados desde GRASS 7.0.5 a QGIS con el objetivo de crear el mapa. Además, r.watershed otorga una capa con las mismas cuencas, pero divididas, con el objetivo de clasificar las subcuencas que servirían para futuros estudios hidrológicos y para planes de manejo del agua en la zona. Con respecto a la cuenca del Imperial, esta se extiende desde la latitud 37º40’ hasta los 38º50’ latitud Sur. Además se caracteriza por sus escasas altitudes que difícilmente sobrepasan los 2400 m.s.n.m. y pendientes por lo general menores del 60% (http://www.sinia.cl/1292/articles31018_Imperial.pdf), esto igual contrasta con la capa de pendientes que también otorga GRASS 7.0.5. Es una cuenca preandina en la que se distinguen tres formaciones: la Cordillera de los Andes, la Depresión Intermedia, Cordillera de la Costa o de Nahuelbuta y las Planicies Litorales. Sin embargo, a pesar de la potencia de GRASS 7.0.5, se requiere de un conocimiento superlativo con respecto a cada variable analizable dentro de los parámetros hidrológicos que otorga la delimitación. Es por esto mismo que cuando se trabaja con este tipo de análisis, hay que tener mucho cuidado con lo que entregan los software. Conclusión. Luego de la elaboración del presente informe aplicando la forma de trabajar descrita en la metodología, combinando conocimientos geológicos y de georreferenciación, se ha logrado la identificación de la cuenca del rio Imperial, además de reconocer subcuencas dentro de la cuenca del rio imperial. En otro punto, se ha logrado entender la importancia de los diferentes relieves, partiendo desde la zona cordillerana de mayor altura generada por efectos tectónicos, y posteriormente descendiendo hacia la zona costera. Dicho cambio de alturas seria la fuente principal de energía que provoca el movimiento del agua hasta llegar al océano. En el largo camino recorrido por el rio imperial su nivel de agua comienza a elevarse, ya que se genera un aporte de cada zona de la cuenca a través del drenaje de las aguas lluvias en temporadas de invierno, además de la suma de distintos cauces al cauce del Imperial.

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GEOLOGÍA, IIO318-1 Por otra parte, como se dijo previamente, se reconocen pendientes menores al 60% las cuales al no ser tan pronunciadas, entonces se puede llegar a la conclusión de que no se genera una gran erosión por parte del rio sobre su lecho. Es más, si se quiere ser más específico se puede decir que en cierta parte el rio Imperial contiene su caudal de equilibrio, lo que llevaría a decir que su lecho en algunos sitios corresponde al nivel base. Finalmente es sumamente importante destacar la influencia que generan las cuencas en los habitantes, esto por la importancia hidrología que generan y el recurso que son capaces de almacenar y entregar a la población. Es más, con la apreciación de la cuenca del rio imperial es fácilmente reconocible un número de 4 comunas a lo largo de la cuenca. Es por esto que es fundamental reconocer y tener el conocimiento de las cuencas presentes en cada región y la extensión de cada una de ellas, como se ha hecho en el presente trabajo mediante el uso de software.

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