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22 enero 2017

Calcular numero de curva con Arcgis

Una aplicación práctica para calcular el número de curva de una cuenca con Arcgis y HEC GEOHMS partiendo de lo indicado en la explicación de la teoría del Método de Curva del Numero de Curva del SCS. Para realizar el cálculo del número de curva del SCS necesitamos tres insumos: Modelo digital de elevación corregido, el tipo hidrológico de suelo y el uso del suelo.

Paso 1. Construir el mapa del tipo hidrológico de suelo de acuerdo a la metodología del SCS. De acuerdo a las características de permeabilidad le asignamos un tipo que va desde “A” hasta “D”.

tipo hidrologico de suelo

Paso 2. Construir el mapa de usos del suelo, esto puede ser algo un poco complicado, porque usos del suelo para los Estados Unidos puede diferir de los diferentes países. El uso del suelo se debe reclasificar de acuerdo a la siguiente tabla.

Reclasificación-tipo-cobertura

A todo lo que sea agua le damos una calificación de “1”, a la cobertura relacionada con medio residencial le damos una calificación de “2”, a los bosques le damos una calificación de “3” y a los cultivos una calificación “4”. Esta reclasificación facilita las cosas en relación con la tabla original del SCS. El resultado de la reclasificación es el siguiente.

usos-del-suelo

Paso 3. Intersectar los shapefiles de usos y tipos de suelo en ArcGIS. Se obtiene así un shapefile de polígonos, llamado CN_Poly, en el que cada polígono tiene una única combinación de tipo y uso de suelo.

Interseccion-usos-suelo

Paso 6. Crear y rellenar los siguientes campos en la tabla de atributos del CN_Poly: SoilCode, Pcta, Pctb, Pctc, Pctd y Landuse. El primero (SoilCode) es el código para identificar el tipo de suelo, los cuatro siguientes indican el porcentaje de cada tipo de suelo y el último es un código para indicar el uso del suelo. La ventaja de este método está en que se puede considerar que un tipo de suelo está formado por una combinación de distintos grupos del suelo. La tabla de atributos de CN_Poly se verá de la siguiente forma.

number-curve-poly

Paso 7. Crear la tabla NCLookUp en ArcGis que se guarda como archivo “.dbf”.

NC-LookUp-table

Paso 8. Calcular el raster del Número de Curva con el HEC-GeoHMS. Para realizar este paso debemos tener instalado el HEC-GeoHMS. Seleccionamos la opción “Utility” seguido de “Generate CN Grid”.

HEC-GeoHMS

Se nos abre una ventana donde se debe ingresar el modelos digital de elevación corregido (para este caso se denomina Fil), el Shape “CN_Poly” y la tabla “NCLookUp” creados anteriormente.

number-curve-grid

Guardamos el archivo de salida como “CNgrid”. El resultado será el siguiente.

Numero-de-curva-raster

Si revisamos la tabla de atributos del shape CN_Poly, observamos una nueva columna con el calor del número de curva.

Numero-de-curva-calculado

Finalmente, el número de curva de una subcuenca será el sumatorio del nuevo campo creado, para todos los polígonos que pertenezcan a la subcuenca y divido entre el área de esa subcuenca:

CN-ecuación

Para aplicar la ecuación, agrgamos un nuevo campo en la tabla de atributos de CN_Poly que se va a rellenar con el resultado de multiplicar el CN*Area, sumamos todos los productos y lo dividimos por la sumatoria del área (área de la cuenca). El resultado es el siguiente.

Finalmente CN cuenca = 76495.06 / 1433.6 = 53

De esta forma estimamos el numero de curva de una cuenca, espero sea de utilizada para realizar sus modelos lluvia escorrentía o para realizar balance hídrico.

10 comentarios :

  1. Muy bueno el artículo! Muchas gracias por compartir!
    Existe alguna tabla que permita convertir los distintos tipos de suelos a la clasificación hidrológica?
    Saludos cordiales

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    1. Hola Atilio, si tienes la composición del suelo % de Arena, Arcilla y limo podrías hallar el tipo hidrológico de suelo... miraré más adelante como les comparto la información. muchas gracias por tu comentario

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  2. Muchas gracias por seguir compartiendo su conocimiento, bienvenido nuevamente por estos lares, afortunados de tenerle por aquí.

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  3. De hecho, como le comenté estaba realizando un estudio de inundabilidad en España como Trabajo de Fin de Grado y encontré sumamente útiles sus tutoriales. Se nota dedicación y esfuerzo en cada uno de ellos.

    Creo que si el tiempo se lo permite, le robaré un poco de él a medida que surjan preguntas puesto que voy precisamente por la aplicación del Método Racional a una cuenca de unos 430 km2, más concretamente por el cálculo del umbral de escorrentía de cada una de las subcuencas (9).

    No he podido indagar en toda su biblioteca pero ¿tendría usted conocimiento (o algún tutorial a mano accesible, para novato) acerca de la herramienta HEC-HMS?

    Un cordial saludo, profesor.

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    1. Hola LeeGreed, muchas gracias por tus palabras. De HEC-HMS no tengo documentación pero te recomiendo un curso online que tiene la universidad de Valladolid vale como 300 euros, no se si te va bien..acá en Colombia eso es bastante dinero pero el curso es bueno.

      Gracias, quisiera ser yo profesor, solo soy una persona que le gusta compartir lo que, como muchos de ustedes, alguna vez ha descubierto.

      Saludos

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    2. Pedro, entiendo que no es profesor al no ganarse la vida como tal, pero sinceramente, profesor ya es, al compartir, ser pedagógico y metódico en las enseñanzas que transmite.

      Gracias por la información del curso, actualmente, al estar terminando la carrera, no puedo permitirme demasiados lujos. De forma autónoma sé que los resultados son más lentos y tediosos de conseguir, pero al menos no hay que pagar por ellos.

      Gracias por toda su ayuda, le informaré de los avances e intentaré transmitir (lo muy limitado de mi conocimiento) en la otra dirección (hacia usted).

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    3. Muchas gracias por tus palabras, desde que tengo mi blog... Tu mensaje es uno de los mejores regalos que he recibido. Nada tenemos que no hayamos recibido... si recibid de gracias dad de gracias

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  4. Compañero, en el "Paso 7. Crear la tabla NCLookUp en ArcGis que se guarda como archivo “.dbf”." tengo una pequeña o gran duda. ¿Cómo creo la susodicha tabla con la información pertinente?

    He probado mediante arccatalog, generando un archivo dBaseTable. No sé si lo estoy haciendo bien ya que no encuentro lugar en el que introducir la información a la que apuntas.

    No estoy muy familiarizado con ArcGis y el sistema de gestión de archivos (en el que actualmente soy un desastre) me lleva loco, pero poco a poco voy ordenando y particularizando la información acorde a su extensión o proyecto. He de practicar más, si pudiera ayudarme en esa cuestión le estaría enormemente agradecido.

    Un cordial saludo.

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    1. Hola LeeGreed, Para crear una tabla en Arcgis yo tengo dos manera. te indicio una: En Arctoolbox selecciona "Data management tools" y luego busca "Table" y por ultimo "create table", al hacer clic te sale una ventana donde debes introducir la localización y el nombre. Al hacer clic en crear se te agrega una tabla en blanco a la que le tienes que agregar los datos (campos y registros)

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    2. gracias compañero, probaré y le comento

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