Usaremos ArcHydro para calcular las diferentes cuencas hidrográficas de un territorio. Es importante conocer los diferentes pasos para alcanzar el resultado, pero también saber en qué suposiciones se basan. De hecho, las hipótesis utilizadas por ArcHydro no son las únicas que existen para este trabajo, pero son las únicas disponibles en el marco de ArcGis.
La determinación de las cuencas se realiza siguiendo los siguientes pasos:
1- Determinación de la dirección
del flujo.
2- Determinación de la acumulación de flujo.
3- Determinación de la red de flujo.
4- Segmentación de la red de flujo.
5- Determinación del área de la cuenca de cada sección de la red de drenaje.
6- Fusión de las cuencas de cada elemento para construir las cuencas del tamaño
deseado.
1- Determinación de la dirección del flujo. Cada celda del DTM está rodeada por otras 8 celdas.
El principio de ArcHydro es establecer a qué celda fluye el agua, desde
la celda central. Para ello, calcula la pendiente entre la celda central y las
8 celdas circundantes. Considera que el agua fluye hacia la celda con la pendiente
más pronunciada.
Esta hipótesis es una de las bases de ArcHydro, pero no es universal. Otros
algoritmos (no disponibles en ArcGis) consideran que, aunque existe un flujo
más importante hacia la celda con mayor pendiente, también existe un flujo
hacia todas las celdas .
Para seguir el proceso, usaremos el DTM corregido en los artículos anteriores (ArcHydro: 2- Preparación de un DEM corregido para hidrología – Parte 1 y ArcHydro: Preparación de un DEM corregido para hidrología – Parte 2 ). Para calcular la dirección del flujo haga clic en « Terrain Preprocessing »-> « Flow direction »
El resultado muestra las diferentes direcciones de flujo calculadas a partir del DTM.
2- Determinación de la acumulación de flujo. El segundo paso es calcular cuántas células fluyen (en sentido ascendente) hacia cada una de las células del DTM.
Cuando ninguna celda fluye a la celda en cuestión, el valor es 0. Cuando varias celdas fluyen a la celda en cuestión, el valor es igual a la suma de los valores de flujo de cada una de las celdas.
Para calcular la dirección del flujo haga clic en « Terrain
Preprocessing »-> « Flow accumulation »
Los únicos campos para ingresar son el
raster de entrada (Flow direction) y el nombre del raster de salida.
El resultado es el siguiente:
3- Determinación de la red de flujo.
¿Por qué red de flujo y no la red hidrográfica? La red hidrográfica enumera todas las “corrientes de agua”. La calificación del flujo se basa esencialmente en los siguientes dos criterios:
la presencia y permanencia de un lecho natural en el origen, distinguiendo así un curso de agua de un canal o zanja excavada por la mano del hombre;
La permanencia de un flujo mínimo determinado la mayor parte del año.
En nuestro caso, estos criterios no serán tomados en cuenta. Construiremos una red solo a partir de los datos de acumulación. Construimos una red a partir de un umbral de acumulación, por ejemplo, 150. Es decir, desde el momento en que la acumulación alcanza 150 células, consideramos que estamos en una secciٖón de nuestra red hidrográfica. Esto es completamente independiente del hecho de que esta célula está o no en el camino de un curso de agua » oficial «. Está claro que a partir de determinado umbral, necesariamente se encontrarán los cursos de agua “oficiales”.
La definición de umbral no cumple ninguna regla absoluta. Depende del objetivo del estudio, el tamaño del área de estudio, el tipo de terreno, en resumen, de muchos parámetros. Pero, ¿cómo encontrar el valor correcto?
Digamos que su objetivo es obtener una fotografía de todo su territorio. Entonces el valor a elegir para crear su red hidrográfica será similar al grano de su foto. Es el tamaño más pequeño con el cual se puede tener información. Dependiendo de su propósito, y sabiendo que cuanto mayor sea la definición a su foto, más complicado será el proceso, deberá negociar un compromise adecuado. Es inútil agregar una definición muy alta si solo está buscando una visión global, y sería inapropiado elegir un grano grande si sus objetivos son estudios detallados de su territorio. Para calcular la red de flujo haga clic en « Terrain Preprocessing »-> « Stream definition ». Se abre la ventana de definición:
Puede ingresar el número de celdas de acumulación o el área promedio de cuenca a partir del cual se considera que hay » curso de agua «. Lo que es muy práctico, es que cuando se ingresa uno de los dos valores, ArcHydro calcula automáticamente el otro.
Para nuestro ejemplo, ingresamos 150 celdas, lo que corresponde a una Cuenca de aproximadamente 0,84 km². El resultado es el siguiente:
En el siguiente artículo usaremos el cálculo de esta red para obtener las cuencas hidrográficas
