Mountain Hydrology Based on the Water Balance of the Tropical Basin of the Topo River (Tungurahua–Ecuador)
Abstract
:1. Introduction
2. Materials and Methods
2.1. Description of the Study Area
2.1.1. Geology of the Basin
2.1.2. Soil and Land Use in the Topo River Basin
2.2. Water Balance
2.2.1. Hydrometeorological Characterization of the Topo River Basin
2.2.2. Actual Evapotranspiration
2.2.3. Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and Crop Coefficient Kc
2.3. Hydrometeorological Dynamics of the Topo River Basin
2.4. Morphometric Characterization of the Topo River Basin
2.5. Relationship of Water Storage with Morphometrics and Hydrometeorology
3. Results
3.1. Water Balance of the Basin
3.2. Potential Relationship of Water Storage with Morphometry and Hydrometeorology
4. Discussion
5. Conclusions
Author Contributions
Funding
Data Availability Statement
Acknowledgments
Conflicts of Interest
References
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Category | Range | Type | Description |
---|---|---|---|
1 | −n–0.2 | Without vegetation, water, shadows | River-associated soils |
2 | 0.2–0.45 | Soil without cover or sparse vegetation | Urban area soils |
3 | 0.45–0.55 | Sparse vegetation | Grasslands |
4 | 0.55–0.65 | Scattered vegetation | Soils associated with agricultural activities and shrub and herbaceous vegetation |
5 | 065–1 | Forest | Soil with abundant shrub vegetation |
Code | NDVI | Description | Kc = 1.25 * NDVI + 0.2 | Kc | Kc Topo Basin | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Minimum | Maximum | Mean | |||||
1 | −0.96 | −0.0225 | Bodies of water | −1 | 0.17 | −0.62 | 1.14 |
2 | 0.45 | 0.55 | Grasslands | 0.7625 | 0.89 | 0.78 | |
3 | 0.55 | 0.65 | Sparse vegetation | 0.8875 | 1.01 | 0.92 | |
4 | 0.65 | 1 | Forest | 1.0125 | 1.45 | 1.23 |
Data | Legend | Unit | Value |
---|---|---|---|
Landscape type | - | - | Mountain |
Relief | - | - | Rugged |
Soil texture | - | - | Silty clay (lower basin) |
Geological formation | - | - | Tena, Napo, Hollín |
Soil taxonomy | - | - | Inceptisols, andisols |
Altitude | - | m.a.s.l. | 1291–4809 |
Land use | - | - | Forest, herbaceous and shrubby vegetation, grasslands |
Mean slope of the basin | MS | % | 45 |
Lagoon area | Al | Km2 | 1.52 |
Basin area | A | Km2 | 370.24 |
Basin perimeter | P | Km | 104.81 |
Axial length | L | Km | 32.05 |
Basin relief | Hc | m | 3518 |
Total drainage length | Ct | Km | 943.11 |
Main river length | Cm | Km | 45 |
Number of sixth-order streams | N6 | - | 1 |
Drainage density | Dd | Km/Km2 | 2.14 |
Main channel slope | SI | % | 5 |
Elongation | E | - | 0.74 |
Compactness | C | - | 0.5 |
Stream frequency | Fn | - | 3.12 |
Total sinuosity coefficient | SI | - | 1.40 |
Number of streams | Nr | - | 2540 |
Elongation index | Ias | - | 1.60 |
Number of bends | CN | - | 72.43 |
Shape factor | IF | - | 0.43 |
Basin circularity | C | - | 0.5 |
Average width | Ap | Km | 20 |
Asymmetry index | Ias | - | 1.7 |
Gravelius compactness coefficient | Kc | - | 1.4 |
Bifurcation ratio | Rb | - | 4.5 |
Basin | S [mm] | Prec [mm] | ET [mm] | A [km2] | PM [%] | Alt [m.a.s.l.] | CM [km] | Dd [km/km2] | Kc | P [Km] | IF |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Topo | 9.12 | 4658.63 | 533 | 370.24 | 45 | 3518 | 45 | 2.14 | 1.4 | 104.81 | 0.4 |
Santa Inés | 383 | 1354 | 762 | 20 | 10 | 1010 | 11 | 1 | - | 27 | - |
Del embalse lago del fuerte | 146 | 849 | 703 | 19.94 | 5.41 | 289 | - | 1.24 | 1.51 | - | 0.8 |
Río Blanco | 161.33 | - | - | 104.12 | 1.4 | 333 | 23.77 | 0.23 | 2.23 | 80.65 | 0.2 |
Sumpulito | 360.74 | 2125.4 | 1104.34 | 40.07 | 7.84 | 1332 | 12.29 | 1.89 | 1.94 | 43.65 | 0.5 |
Tres Valles | 736.64 | 1161.94 | - | 3958.61 | 15.26 | 350 | 187.93 | - | 2.15 | 473.36 | 0.1 |
Yarumayo | 51.74 | 1082.31 | 826.21 | 416.58 | 22.29 | 3731 | 13.9 | 1.21 | 1.43 | 104.2 | - |
PC | - | −0.4 | 0.6 | 0.8 | −0.4 | −0.6 | 0.7 | −0.1 | 0.7 | 0.7 | −0.5 |
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García-Andrade, E.; Mora, D.E.; Mendoza, D.E.; Páez-Bimos, S. Mountain Hydrology Based on the Water Balance of the Tropical Basin of the Topo River (Tungurahua–Ecuador). Water 2024, 16, 3227. https://doi.org/10.3390/w16223227
García-Andrade E, Mora DE, Mendoza DE, Páez-Bimos S. Mountain Hydrology Based on the Water Balance of the Tropical Basin of the Topo River (Tungurahua–Ecuador). Water. 2024; 16(22):3227. https://doi.org/10.3390/w16223227
Chicago/Turabian StyleGarcía-Andrade, Erick, Diego E. Mora, Daniel E. Mendoza, and Sebastián Páez-Bimos. 2024. "Mountain Hydrology Based on the Water Balance of the Tropical Basin of the Topo River (Tungurahua–Ecuador)" Water 16, no. 22: 3227. https://doi.org/10.3390/w16223227
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