PARÁMETROS

MORFOMÉTRICOS DEL
DRENAJE DE LA SUBCUENCA
DEL RIO ISCALA-NORTE DE
SANTANDER
Asignatura Hidrología

25 DE MAYO DE 2021
UNIVERSIDAD ECCI
UNIVERSIDAD ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES
INGENIERÍA AMBIENTAL

HIDROLOGIA

SUBCUENCA DEL RIO ISCALA

DEPARTAMENTO DE NORTE DE SANTANDER

DOCENTE

BOGOTÁ MAYO DE 2021

INTRODUCCIÓN
Una de las cuencas más importantes del departamento de norte de Santander es la del rio
Pamplonita, la cual está conformada por 27 subcuencas, algunas de estas en territorio venezolano
y las mayoría se encuentran entre el territorio nacional; una de estas subcuencas y sobre la cual se
realiza el presente informe es la del rio Iscala, ubicada en el municipio de Chinacota. A
continuación describiremos los parámetros morfométricos aprendidos hasta el momento en la
asignatura de Cuencas Hidrográficas, con los cuales realizaremos los análisis de la dinámica del
flujo hídrico en esta sección de la gran cuenca para posteriormente establecer variables de interés
como los periodos de retorno o la zonificación en función de su caudal, tipo de suelos y otras
variables, entre otros.

La información espacial proviene del Plan de Manejo de la Cuenca Hidrográfica del rio Pamplonita,
y su procesamiento se hizo a través del software ArcGis 10.3.1, utilizando múltiples herramientas e
información de apoyo adicional como el modelo digital de elevación, planchas base del IGAC y el
software SAS Planet.
CARACTERISTICAS GENERALES
 Zonas de vida:

Zonas de vida, fuente: Grupo consultor hidrológico.

Como podemos apreciar tenemos 4 clasificaciones de zona de vida en la cuenca, las cuales nos
describen en la siguiente tabla, la cuenca está clasificada en 4 zonas de vida: bosque húmedo
montano bajo, bosque húmedo premontano, bosque muy húmedo montano y bosque seco
tropical, la zona más representativa que apreciamos es bosque húmedo premontano con una
precipitación que va de 1000 – 1885 mm, y una temperatura de 12 a 17.5 °C. el objetivo de la
clasificación de Holdrige es poder definir donde las condiciones ambientales, de las comunidades
bióticas. En las cuales fueron definidas por medio de las variables de temperatura y precipitación
media anual y las estaciones climatológicas cercanas a la cuenca haciendo el uso del software
Arcgis 10.5. Evaluados con un periodo mínimo de 2 años
Zona Vida Precipitación Temperatura Simbolo ÁREA (Hectareas)
bosque humedo montano bajo 995 - 1620 12 - 17.5 °C bh-MB 4443,411681
bosque humedo premontano 1000 - 1885 17.5 - 24 °C bh-PM 6151,608368
bosque muy humedo montano 1450 - 1715 8 - 12 °C bmh-M 9,147972
bosque seco tropical 970 - 1424 24 -28 °C bs-T 251,784787
Fuente: Grupo consultor hidrológico.

PERFIL GEOECOLOGICO

Son suelos que se encuentran en planicie fluvio lacustre, con abanicos de paisaje de pie de monte,
el cual tiene como característica un horizonte argilico, presentando un régimen de humedad
hustico por lo cual recomienda realizar procesos de reforestación o incorporación de SAT para
prevenir los riesgos de erosión éstos suelos presentan un moderado a alto grado de evolución.

PARÁMETROS MORFOMÉTRICOS
Área de Estudio

Ilustración 1: ubicación de la cuenca del rio Pamplonita en Colombia

Ilustración 2: ubicación de la cuenca del rio Pamplonita entre los municipios de Norte de Santander
Ilustración 3: Subcuenca del rio Iscala con drenajes en su respectivo orden (azul oscuro orden 4)
Tabla Resumen
Tabla 1 Resumen de parámetros morfo métricos utilizados para el análisis de los drenajes
Análisis de la Morfometría del Drenaje
Área Entre Curvas
Tabla 2 Área entre curvas en la Cuenca del rio Iscala

COTA ÁREA ENTRE CURVAS

(MAX)
(MIN) (ha)
696 818 82.27
819 940 225.06
941 1063 441.00
1064 1185 680.50
1186 1308 848.65
1309 1430 782.15
1431 1553 657.22
1554 1675 677.46
1676 1798 769.13
1799 1920 850.17
1921 2042 880.47
2043 2165 891.21
2166 2287 954.29
2288 2410 828.60
2411 2532 583.31
2533 2655 360.06
2656 2777 215.94
2778 2900 83.13
2901 3022 36.96
3024 3145 9.79

Es la primera propiedad de la cuenca que se evalúa ya que en función de la distribución del área
en las cotas específicas es por lo que se determinan numeras características del drenaje y de la
cuenca en general, respecto a su edad, condición de desarrollo, potencial erosivo, relación y
confluencia de drenajes, forma geométrica, entre otros y más allá el análisis de éstos permite
definir el manejo que se le debe dar al territorio junto con variables como las coberturas, dinámica
social y económica.
Curva Hipsométrica
Tabla 3 Base de la Curva Hipsométrica

(%)
COTA ÁREA ENTRE ACUMULAD (%)
(MAX) PROM ACUMULAD
(MIN) CURVAS (ha) O INTERVALO
O
696 818 757 82.27 10857.35 100 0.76
819 940 880 225.06 10775.08 99.24 2.07
941 1063 1002 441.00 10550.02 97.17 4.06
1064 1185 1125 680.50 10109.03 93.11 6.27
1186 1308 1247 848.65 9428.53 86.84 7.82
1309 1430 1370 782.15 8579.88 79.02 7.20
1431 1553 1492 657.22 7797.73 71.82 6.05
1554 1675 1615 677.46 7140.51 65.77 6.24
1676 1798 1737 769.13 6463.05 59.53 7.08
1799 1920 1860 850.17 5693.92 52.44 7.83
1921 2042 1982 880.47 4843.75 44.61 8.11
2043 2165 2104 891.21 3963.28 36.50 8.21
2166 2287 2227 954.29 3072.07 28.29 8.79
2288 2410 2349 828.60 2117.78 19.51 7.63
2411 2532 2472 583.31 1289.17 11.87 5.37
2533 2655 2594 360.06 705.86 6.50 3.32
2656 2777 2717 215.94 345.81 3.18 1.99
2778 2900 2839 83.13 129.87 1.20 0.77
2901 3022 2962 36.96 46.74 0.43 0.34
3024 3145 3085 9.79 9.79 0.09 0.09
TOTALES 10857.35     100

Tabla 4 Curva Hipsométrica correspondiente al Rio Iscala

CURVA HIPSOMÉTRICA
3200
2900
2600
2300
2000
COTA

1700
1400
1100
800
500
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
PORCENTAJE
Como señala Fuentes (2004) es posible determinar el estado de evolución de una cuenca a través
del análisis de la relación entre el área que contiene cada rango de cotas donde la pendiente, el
potencial erosivo y otras características pueden ser abstraídas. De tal forma que una gráfica que
muestra una forma convexa pertenece a una cuenca en estado de juventud, con una forma
convexa corresponde una cuenca en etapa de vejez o con tendencia línea se asocia a una cuenca
en estado de madurez, como la que estudiamos en este caso.

Las características de una curva como la que presentan nuestros resultados pueden deberse según
silva (2009) a procesos de construcción tectónica típicos de la región del Catatumbo con sus
montañas con diferenciales prominentes, también pueden ser de degradación por erosión, y no
siempre están asociados a la edad de la cuenca. Se puede ver el potencial erosivo que desprende
la cuenca de su parte alta y que retoma en su último tramo precisamente por esos procesos de
formación que son más determinantes que la cantidad de años que lleva el cauce modificando el
paisaje por medio de la erosión.

Altitud Media
Tabla 5 Insumo para el cálculo de la Altura Media

COTA ÁREA ENTRE

(MAX) PROM ACUMULADO e*a (m)
(MIN) CURVAS (ha)
696 818 757 82.27 10857.35 622794453
197939226
819 940 880 225.06 10775.08
5
441879467
941 1063 1002 441.00 10550.02
5
765218348
1064 1185 1125 680.50 10109.03
9
1.0583E+1
1186 1308 1247 848.65 9428.53
0
1.0712E+1
1309 1430 1370 782.15 8579.88
0
980573935
1431 1553 1492 657.22 7797.73
6
1.0938E+1
1554 1675 1615 677.46 7140.51
0
1676 1798 1737 769.13 6463.05 1.336E+10
1.5809E+1
1799 1920 1860 850.17 5693.92
0
1.7447E+1
1921 2042 1982 880.47 4843.75
0
1.8751E+1
2043 2165 2104 891.21 3963.28
0
2.1247E+1
2166 2287 2227 954.29 3072.07
0
1.9464E+1
2288 2410 2349 828.60 2117.78
0
1.4417E+1
2411 2532 2472 583.31 1289.17
0
 933985526
2533 2655 2594 360.06 705.86
1
586597367
2656 2777 2717 215.94 345.81
2
235995873
2778 2900 2839 83.13 129.87
9
109444087
2901 3022 2962 36.96 46.74
0
3024 3145 3085 9.79 9.79 301823439
1.9617E+1
Ʃ 10857.35  
1

ALTITUD MEDIA
3200
2900
2600
2300
2000
COTA

1700
1400
1100
800
500
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
PORCENTAGE ÁREA ACUMULADA (%)

Ilustración 4: Gráfica que resume el resultado de la ecuación polinómica de la Altitud Media

Σa∗e 1.961E+11
E= = =1807 m
A 108559528.1
La altitud media de la cuenca del rio Iscala es de 1807msnm, es decir que en esta cota se
encuentra la altitud promedio de la superficie de la cuenca; este parámetro da a entender factores
de la cuenca relacionados con la precipitación y la temperatura y según Guilarte (2008) se deducen
las diferencias de temperatura como consecuencia de la altitud relacionándolos con las perdidas
de agua por evaporación.

Mediana de Altitud:

MEDIANA DE ALTITUD
3200
2900
2600
CUENCA BAJA
2300
2000
COTA

1700
1400
CUENCA MEDIA
1100
800 CUENCA BAJA
500
-1100.00 900.00 2900.00 4900.00 6900.00 8900.00 10900.00
ÁREA ACUMULADA (ha)

Ilustración 5 Gráfica de la mediana de altitud y la división por captación de la cuenca

 CUENCA BAJA

CUENCA MEDIA

CUENCA ALTA

La mitad del área acumulada son 54286769.87 m de donde al reemplazar en la ecuación

polinómica el resultado para la mediana de altitud es 1809.45 msnm. Observamos que este dato
no difiere al obtenido anteriormente de debido que se trata de un cálculo con el área acumulada
de la cuenca, es decir, que se tendrá en cuenta la variación altitudinal a lo largo de la cuenca, muy
similar a la altitud media al trabajar con área entre cotas. Como podemos observar es posible
realizar el primer paso de la zonificación que es la limitación de los tres sectores que cumplen con
una función distinta, así la cuenca alta comprende el área de captación, la sección media es la que
desprende el cauce o canal principal y finalmente el canal de eyección que tributa a un mayor
caudal.

Altura Media:
 Ilustración 6: Gráfica para el cálculo del volumen y Altura Media

Asemejando la curva a un cuadrado calculamos el volumen es decir el área bajo la curva, y le

quitamos la parte sobrante que sería el triángulo.

Área del cuadrado= (108559528.1)*(3200-500)= 293110725843m 3

Área del Triángulo= ((108559528.1)*(3200-1050))/2=116701492696.75m 3

Diferencia=176409233146.25m3

OAB 176409233146.25
OH = = =1625 m
OB 108559528.1
Coeficiente De Masividad O Marrone:
OH 162.5 dm
tan tan α = = =1,496 ∝=85,76 °
OB 108.55 km2

Este coeficiente nos indica el grado de inclinación de la cuenca donde en grados sería 85,76°. Sin
embargo este coeficiente tiene un problema y es que dos cuencas podrían tener el mismo
coeficiente sin tener en cuenta la erosión del terreno. (Jiménez, s.f)

Coeficiente Orográfico:
Co=OH∗tan tan α =162.5∗1.496=243.1
Según Murcia (1987) el coeficiente Orográfico permite reflejar la influencia del relieve en la
degradación de la cuenca y es la combinación que se efectúa entre la altura media de las cuencas y
su coeficiente de masividad correspondiendo los valores elevados a los terrenos más accidentados
y de mayor pendiente y que por tanto caracterizan a la cuenca con una menor duración de
concentración de aguas en la escorrentía de la red de drenaje y los afluentes del curso principal,
situación bien descrita por nuestra cuenca estudiada

Índice De Fournier:

P 12
CF =2.65 log +(2.43∗log log ( co−156 ))
P2
Siendo:

P1= valor medio multianual del mes más lluvioso (mayo, para el caso de la sub cuenca del río

Iscala) 350mm.

P2= valor medio multianual anual = 3800mm

CF=9.32
Hace referencia este índice a la accidentalidad que se encuentra en el terreno estudiado donde los
valores por debajo de 6 representan cuencas poco accidentadas y las mayores a 6 son cuencas
con relieves accidentados, como en la cuenca que estamos analizando, ya hemos visto que ha
sufrido procesos formadores determinantes por la tectónica regional y que produce cordilleras de
altas pendientes. Propiedad estrechamente relacionada a la disposición de los drenajes, velocidad
de los cauces y potencial erosivo, entre otros.

Pendiente media de la cuenca (Pm)

el cálculo de la pendiente media de la cuenca del Rio iscala se llevó a cabo por medio del
software Argis en donde primeramente se realizó un DEM utilizando el área de la cuenca y las
curvas por medio de las herramientas contenidas en el ArcToolbox se seleccionó la opción de 3D
Analyst tools- Data Management- TIN-Create TIN y a partir de las curvas de nivel y las coordenadas
se generó el TIN y por medio del TIN se creó el DEM aplicando la herramienta Conversion que
contiene la opción de generar un Raster a partir del TIN y por medio del Raster convertirlo a un
DEM.

Ya generado el DEM continuamos con la elaboración del mapa de pendientes de la cuenca se

utilizó la herramienta slope la cual requiere del DEM para crear el mapa de pendientes el cual está
compuesto de una serie de intervalos de pendientes los cuales se reclasificaron con la herramienta
Raster Reclass utilizando el Slope generado, obteniendo 9 intervalos de pendiente por medio de
los cuales se calculó la pendiente media dando como resultado 34,90 % lo que nos permite
identificar las zonas clave de los ecosistemas o zonas de vida de la cuenca además de
proporcionarnos información sobre la rugosidad de la cuenca y al encontrarse en un rango entre
32-44 % quiere decir que el terreno es fuertemente escarpado.
Relación de confluencia (Rb):
por medio de la relación entre la cantidad de drenajes del orden uno sobre la cantidad de ordenes
inmediatamente superior se determinó que la relación de confluencia es de 4,01878 lo cual la
hace una cuenca erosiva.

Relación de longitud (rL):

se define como la relación existente entre la longitud media de los ríos de un orden y los del orden
inmediatamente inferior, dándonos como resultado 1,1577.
Densidad del drenaje (Dd):
es la relación entre la longitud de los ríos por unidad de superficie de la cuenca, la densidad del
drenaje permite identificar las características texturales de los suelos lo que determina unos
niveles de infiltración, también ayuda a determinar las características climatológicas
indirectamente de manera más especifica la precipitación.

Este índice es de gran importancia ya que refleja la influencia geológica, topográfica, suelos y
vegetación en la cuenca hidrográfica y está relacionado con el tiempo de salida de escurrimiento
superficial de la cuenca, una densidad de drenaje alta es característica de una cuenca muy bien
drenada la cual debería responder de forma rápida al influjo de precipitación y del mismo modo
una cuenca con baja densidad de drenaje refleja una cuenca pobremente drenada con respuesta
hidrológica muy lenta (CORTOLIMA, s.f)

Esta relación en la cuenca del Rio Iscala dio como resultado 2,35236207 lo que quiere decir que es
una cuenca moderadamente drenada.

Frecuencia de talwegs (Fx):

es la relación entre el número de ríos de un orden y el área de la cuenca, este carácter junto con la
densidad permite establecer si una cuenca es bien o mal drenada en donde Dd> 25 (Km/Km 2) y
Fx=> 1, en donde Fx es igual a 1,9060 lo que nos permite corroborar que es una cuenca bien
drenada.

Grado de inclinación de un rio:

esta relación entre la diferencia de la altura máxima de la corriente con la altura mínima de la
corriente sobre la longitud expresado en porcentaje nos permite determinar la velocidad de la
corriente y la capacidad erosiva, este cálculo aplicado en la cuenca del Rio Iscala es de 7,066 %,
clasificando el terreno de la cuenca en la clase agrologica III que son suelos con pendientes iguales
a 7 % y menores al 25 % con una erosión de tipo ligero en no más del 30 % del área, con una
profundidad efectiva de superficial a muy profunda, también poseen un drenaje natural bueno,
moderado o imperfecto (Csucs, s.f)

Volumen de la cuenca:
para este cálculo se utilizó el área de estudio y una altura de referencia y en este caso fue la mayor
altura presente en el área aplicando una operación de 3 D analyst- Raster Surface-Terrain and TIN
Surface y la operación se llama Polygon Volume usando como superficie de entrada el modelo de
elevación y como capa de referencia el área y haciendo la operación por debajo de la altura de
referencia dando como resultado un volumen de 116701492696.75 m 3

CONCLUSIONES
● Los índices morfometricos nos permiten comprender la evolución de la cuenca y el estado
actual de ella en donde es posible inferir el tipo de uso que se le ha dado y además de ello
desarrollar programas para su manejo y conservación.
● La pendiente media es un índice muy importante ya que nos permite determinar el
porcentaje de áreas que se deben dedicar a la conservación y a la restauración ya que esta
característica es una de las cuales se implementa para definir la capacidad de carga de un
ecosistema en este caso la Cuenca del rio Iscala presenta una pendiente media de 34,90 %
en donde según la clasificación de clases agrologicas o de suelos realizadas por el USDA
zon zonas de aptitud forestal.
● Para la conservación de esta cuenca es necesario desarrollar programas de reforestación y
conservación implementando especies nativas latifoliadas que sean multipropósito con el
fin de generar una cubierta para el suelo, disminuir el caudal, evitar el riesgo de erosión y
brindarle diversos servicios ecosistémicos a la población local con el manejo de estas
especies estableciéndolas en sistemas agroforestales y silvopastoriles lo que permitiría
conservar la biodiversidad de los diversos ecosistemas presentes en la cuenca.

BIBLIOGRAFÍA
CORTOLIMA. (s.f.). CORPORACION AUTONOMA REGIONAL DEL TOLIMA
PAGINA OFICIAL. Recuperado el abril de 2017, de CORPORACION AUTONOMA
REGIONAL DEL TOLIMA PAGINA OFICIAL:
https://www.cortolima.gov.co/sites/default/files/images/stories/centro_documentos/estudios
/cuenca_panelas/DIAGNOSTICO/2.11CARACTERIZACION_AMBIENTAL.pdf
Csucs, C. A. (s.f.). Geo CVC. Recuperado el abril de 2017, de Geo CVC:
http://geocvci.cvc.gov.co/pdf/UsoPotencial.pdf
Fuentes, J. 2004. Análisis morfométrico de cuencas: Caso de estudio del parque nacional
pico de tancítaro. Instituto nacional de ecología. Pdf.
González, A. (2004). Análisis morfométrico de la cuenca y de la red de drenaje del río
Zadorra y sus afluentes aplicado a la peligrosidad de crecidas. Boletín de La A.G.E.N.,
38, 311–329. http://doi.org/1098193
Guillarte 2008. plan de manejo de los páramos del departamento del Tolima. Pdf
Jardí, M. (1985). Forma de una cuenca de drenaje. Análisis de las variables morfométricas
que nos la definen. Revista de Geografía, 19, 41–68.
http://doi.org/10.1016/j.jag.2004.06.003
Jiménez, R. S.f. factores más importantes que influyen en el régimen hidrológico del río
Huicicila. Instituto de geografía de la UNAM. Pdf.