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Análisis de la Ley de Hack en las cuencas hidrográficas de Colombia
Palabras clave:
Ley de Hack, cuenca hidrográfica-Colombia, modelos digitales de terreno-MDT (es)Descargas
La compresión de los mecanismos físicos que dan forma a las cuencas hidrográficas es una de las tareas fundamentales de la hidrología actualmente. En las últimas décadas se han reportado una gran cantidad de regularidades en la geometría de las cuencas hidrográficas y su red de drenaje que ponen en evidencia la necesidad de encontrar un modelo teórico que pueda explicarlas. Una de dichas regularidades es la conocida Ley de Hack, que es una relación potencial empírica entre la longitud del canal principal de la cuenca y su área de drenaje. Varios estudios sobre esta relación se han realizado desde que se formuló por primera vez en 1957, y se ha encontrado, consistentemente, que el exponente del área es superior a 0.5 - que es el valor esperado por un análisis dimensional simple - y generalmente oscila entre 0.55 y 0.60. Este resultado ha motivado a la comunidad hidrológica y geomorfológica a proponer diversas explicaciones para este comportamiento anómalo del exponente. En este artículo se hará un resumen de las diferentes propuestas teóricas tendientes a explicar la anomalía del exponente encontrado en la ley de Hack, las cuales van desde explicaciones puramente geométricas, hasta explicaciones basadas en la forma de ramificación de la estructura topológica de la red de drenaje. Esta revisión de las explicaciones teóricas está acompañada por un estudio de muestreo y medición de las características morfométricas en más de 1000 cuencas en el modelo digital de terreno de Colombia, que pretende validar las explicaciones que se han propuesto hasta el momento.
Understanding the physical mechanisms underlying the formation of hydrological basins and their river networks is a fundamental topic in hydrology. In the last decades a large amount of regularities in the river basins geometry and its river network topology has been reported. Those regularities must be explained trough theoretical models in order to find their physical meaning and implications. One of such regularities is the well known Hack’s Law, which is the empirical potential relation between main river length and the basin area. Several studies about this relation has been carried out since his formulation in the late 50’s, reporting an exponent superior to 0.5 (the expected value from a simple dimensional analysis) for the basin area, and between 0.55 and 0.6. This result has motivated the hydro- logical community to propose diverse justification for this anomalous exponent. In this paper we present some of the theoretical justification given to this problem, together with a broad study measuring the main morphometrical features of river basin. This measurements, made in about 1000 basins in Colombia, will determine whether or not those theories are valid in this context.
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