Maestría en Recurso Hídrico Continental · 2022
Modelación morfodinámica de un cauce trenzado en Colombia (Río Cusiana)
El presente trabajo analiza la morfodinámica de un tramo trenzado del Río Cusiana, de aproximadamente 6,5 km, ubicado en la transición de la cuenca alta a la cuenca media, aguas abajo del Puente Tauramena-Aguazul en el departamento de Casanare, Colombia, mediante la modelación con Telemac 2D and Sisyphe®, iRIC® e Iber®, con el objeto de identificar el modelo de mejor representatividad para ríos con comportamiento morfodinámico trenzado. Para el desarrollo de este proyecto se realizó una revisión de la literatura sobre los modelos morfodinámicos que se utilizan alrededor del mundo y en Colombia, para lo que se generó una matriz de modelos y se eligieron los tres más representativos: Telemac 2D and Sisyphe®, iRIC® e Iber®. Posterior a esto, se definió el tramo de estudio, se realizó la investigación de campo (aforos, levantamientos topobatimétricos y recolección de datos) y se calibró los parámetros de cada uno de los modelos para determinar el más adecuado y realizar la correspondiente validación.
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Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 14
- MARCO CONCEPTUALp. 16
- Zonas de una cuenca y procesos evolutivos predominantesp. 16
- Procesos de erosiónp. 18
- Transporte de sedimentosp. 18
- Procesos de agradaciónp. 18
- Morfología de caucesp. 19
- Medidas transversalesp. 23
- Mediciones de perfil longitudinalp. 23
- Mediciones en forma de plano (patrón)p. 23
- ANTECEDENTESp. 26
- DESCRIPCIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIOp. 32
- Localización de la zona de estudiop. 32
- Antecedentes de la cuencap. 33
- Caracterización hidro-climatológica de la cuenca del Río Cusianap. 34
- Morfometría de la cuencap. 34
- Análisis temporal y espacial de las precipitacionesp. 37
- Análisis de calidad de datosp. 40
- Régimen de caudales mediosp. 46
- Coberturas cuenca del río Cusianap. 52
- Clasificación geomorfológicap. 53
- Pendientep. 53
- Sinuosidadp. 54
- Relación de ancho/profundidadp. 55
- Transporte de sedimentos Río Cusianap. 58
- METODOLOGÍAp. 60
- morfodinámicop. 60
- Generación de mosaicos con imágenes Landsatp. 61
- Corrección por nubosidadp. 63
- Delimitación del agua superficialp. 64
- Resultados variación dinámica del Río Cusianap. 65
- morfodinámicosp. 68
- Río Cusianap. 36
- Trabajo de campop. 74
- Equipos de campo y computo utilizadosp. 75
- Procesamiento de información y resultadosp. 78
- Generalidades para la modelación morfodinámicap. 81
- MODELACIÓN MORFODINÁMICAp. 74
- Modelos de transporte de sedimentos y morfologíap. 83
- Mallap. 73
- TELEMAC 2D AND SISYPHEp. 89
- IRICp. 92
- IBERp. 96
- Modelación morfodinámica para un tramo del Río Cusianap. 98
- Definición de los objetivosp. 99
- Datos e información para la modelaciónp. 99
- Definición de escalas característicasp. 99
- Análisis de calidad de los datos y la informaciónp. 99
- Evaluación de incertidumbrep. 100
- Modelo conceptualp. 100
- Selección del modelop. 100
- Análisis de sensibilidadp. 100
- Selección de los criterios de desempeñop. 101
- Calibraciónp. 101
- Validaciónp. 115
- Simulaciónp. 118
- Presentación y análisisp. 118
- Actualización del modelop. 118
- Evaluación de escenario de impactop. 118
- Escenario de impacto cambio naturalp. 118
- Escenario impacto cambio antrópicop. 119
- Modelación de escenario críticop. 120
- “Downscaling” hidrológico para análisis de cambio climáticop. 121
- morfodinámicosp. 68
- ANÁLISIS Y RESULTADOSp. 131
- TRABAJO FUTURO Y RECOMENDACIONESp. 137
- CONCLUSIONESp. 138
- REFERENCIASp. 141
- ANEXOSp. 146
- Anexo 1-Hidrologíap. 146
- Delimitación de la cuencap. 146
- Parámetros morfométricosp. 146
- Anexo 2–Dinámica fluvial Río Cusiana con Imágenes Landsatp. 147
- Anexo 3–Modelación unidimensional con SRH-1Dp. 151
- Geometríap. 151
- Parámetros de modelaciónp. 152
- Escenario de estudiop. 154
- Condiciones de frontera utilizadas en el modelop. 154
- Material del lechop. 157
- Temperatura del aguap. 157
- Límites de erosión y depositaciónp. 157
- Parámetros de transportep. 157
- Anexo 4-Procesamiento información campop. 158
- Aforosp. 158
- Procesamiento ortofotos dronp. 163
- Anexo 5-Caracterización Río Cusianap. 174
- Anexo 6-Calibración y validaciónp. 108
- Anexo 7-Caudales estimados escenarios de cambio climáticop. 181
- sedimentos en suspensiónp. 183
- Procesos de erosión, transporte y agradación en la cuencap. 17
- el cauce naturalp. 17
- Continuidad de sedimentosp. 19
- grado de subdivisión de canalesp. 20
- Patrones del cauce de un ríop. 21
- Clasificación de tipo de cauce fluvial Nivel I según Rosgenp. 22
- Rosgenp. 24
- Rosgenp. 25
- Localización zona de estudiop. 32
- Delimitación cuenca del Río Cusiana hasta Maní, Casanarep. 35
- del Río Cusianap. 39
- representativas de la cuenca del Río Cusianap. 45
- Caudal formadorp. 46
- cuenca del Río Cusianap. 51
- interés para la cuenca del Río Cusianap. 51
- Mapa de cobertura vegetalp. 52
- Perfil y pendiente del río Cusianap. 53
- Tramos de análisis seleccionados con base en la pendientep. 54
- Esquema metodológicop. 61
- Generación de mosaicos con imágenes Landsatp. 61
- superior) y mosaicos corregidos por nubosidad (fila inferior)p. 64
- Automatizada de Agua (AWEI)p. 65
- multitemporalp. 66
- AWEIp. 67
- DEM Alos Palsar para la zona de estudio, año 2009p. 69
- Sección tramo trenzadop. 70
- Sección tramo meándricop. 70
- Cusianap. 19
- Actividades de campo con equipo dronp. 76
- Actividades de campo con equipo de aforop. 77
- Características del Río Cusiana en el tramo de estudiop. 78
- Ortofotomosaico zona aguas arriba – Río Cusianap. 79
- Ortofotomosaico zona aguas abajo – Río Cusianap. 79
- Cusianap. 19
- Metodología de modelación morfodinámicap. 82
- Dinámica fluvial Río Cusiana 2001-2008p. 85
- Malla construida para el año 2009 en la zona de estudiop. 86
- Vista frontal de la malla construida para el año 2009p. 87
- Malla construida para el año 2020 en la zona de estudiop. 88
- Nacional de Modelaciónp. 99
- Cusianap. 19
- Archivo Kmz del DEM AP_18162_FDB_F0080_RT1p. 101
- AP_18162_FDB_F0080_RT1p. 101
- trenzado del Río Cusiana en diciembre 26 de 2009p. 102
- material en el tramo de estudio del Río Cusianap. 103
- Esquema de ejemplo para la variación del factor Fp. 105
- Malla del año 2009 para el proceso de calibraciónp. 106
- periodo de evaluación (26/12/2009)p. 109
- Sisyphe®p. 73
- modelo Telemac 2D and Sisyphe®p. 111
- Resultados de calibración con el modelo iRIC®p. 112
- modelo iRIC®p. 113
- Resultados de calibración con el modelo Iber®p. 114
- tramo de 6,5 km para el Río Cusianap. 116
- Análisis parámetro F para el tramo de calibraciónp. 117
- la atmósferap. 122
- acumuladas de CO₂ (GtCO₂)p. 123
- climático RCP 4.5p. 127
- crítico 2099-2100p. 128
- crítico 2096-2100p. 129
- Proceso de calibración barras de sedimento 2009p. 133
- Dinámica fluvial en el Río Cusiana multitemporalp. 148
- Dinámica fluvial en el Río Cusiana multitemporalp. 149
- Dinámica fluvial en el Río Cusiana multitemporalp. 150
- RAS® para el tramo de interés del Río Cusianap. 151
- Isométrico tramo de interés del río Cusianap. 152
- parámetro de controlp. 153
- Proceso de calibración Telemac 2D and Sisyphe®p. 176
- Proceso de calibración Telemac 2D and Sisyphe®p. 177
- Figura 11.10 Proceso de calibración iRIC®p. 178
- Figura 11.11 Proceso de calibración iRIC®p. 179
- Figura 11.12 Proceso de calibración iRIC®p. 180
- hasta el puente Tauramena-Casanarep. 184
- Telemac 2D and Sisyphe®p. 109
- Cusianap. 19
- empleadas en el estudiop. 38
- metodología de Dixon y Rosnerp. 41
- Análisis de homogeneidad y cambio en la mediap. 42
- Análisis de tendencia de las estaciones Mann-Kendallp. 43
- modificadop. 44
- estudiop. 30
- metodología de Dixon y Rosnerp. 41
- Análisis de homogeneidad y cambio en la mediap. 50
- Análisis de tendencia de las estaciones Mann-Kendallp. 50
- modificadop. 44
- Tabla 4-12 Índice de sinuosidad de cada tramop. 54
- característicasp. 55
- en el Río Cusianap. 56
- Clasificación nivel II para la zona de estudiop. 58
- fondop. 59
- Matriz de comparación software de modelación morfodinámicap. 73
- Intervalos de tiempo analizados para los modelosp. 107
- representativo por modelo morfodinámico estudiadop. 109
- Parámetros de entrada para el caso de validaciónp. 115
- Evaluación de escenariosp. 120
- variable en la zona de estudiop. 125
- morfodinámicos estudiadosp. 130
- Caudales medios mensuales para la estación Maníp. 175
- Caudales medios mensuales 2099-2100p. 181
- Caudales medios mensuales 2096-2100p. 182
- Telemac 2D and Sisyphep. 89
- Telemac 2D and Sisyphep. 89
- Telemac 2D and Sisyphep. 89