ESTUDIO HIDROGRAFICO DE LA CUENCA DEL RIO TARMA
I.
DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ZONA DE ESTUDIO
1. UBICACIÓN POLÍTICA Y ACCESO Políticamente la zona de estudio se encuentra situado en: -
Sobre el río
: Tarma, Palca, Palcamayo
- Distrito
: Palcamayo
- Provincia
: Tarma, Junín
- Departamento
: Junín
2. UBICACIÓN GEOGRÁFICA Geográficamente la zona en estudio se encuentra ubicada en una altitud de: 100000 a 10000. - Altitud
: De 1200 a 4600 m.s.n.m.
- Latitud Sur
: De 11° 21’ 21’ 77.5” 77.5” a 11° 11° 41’ 41’ 05.21” 05.21”
- Longitud Oeste
: De 74° 39’ 39’ 46” 46” a 75° 75° 51’ 51’ 24” 24”
3. UBICACIÓN GEOGRÁFICA Hidrográficamente se encuentra en la cuenca del río Tarma.
4. CLIMA De acuerdo a la información recopilada del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología, la temperatura media anual es de 11°C a 17°C, la precipitación media anual en la zona de riego es de 519.15 mm. y la humedad relativa media mensual es de 33.80 %, los valores se muestran el Cuadro N o 2.01. El análisis de los datos climatológicos permite deducir que la época lluviosa se presenta entre los meses de Diciembre a Marzo y el período de estiaje de Mayo a Agosto. La formación ecológica corresponde a bosque de eucalipto, quinual, predominando la vegetación silvestre como ichus, cactaceas, y otros arbustos.
CUADRO N° 01 PARAMETROS METEREOLOGICOS ESTACIÓN: 01 AÑO
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SET
OCT
NOV DIC
1988
66.8
53.8
10.2
11.0
12.0
15.8
16.4
17.8
12.6
25.0
24.0 33.6
1989
22.0
31.6
23.4
12.2
5.0
5.0
7.8
9.8
14.2
20.7
16.0
1990
12.7
20.8
21.2
12.8
20.0
14.0
7.2
15.4
13.0
23.2
9.0 20.8
1991
26.6
14.2
9.4
16.4
13.2
11.4
22.7
12.4
8.6
10.0
22.2 24.5
1992
24.3
51.7
10.2
0.5
4.4
5.2
9.2
9.1
12.3
6.2
20.6 21.0
1993
49.2
24.5
52.5
23.5
11.4
17.5
15.0
4.5
17.5
32.0
19.0 28.5
1994
29.5
52.0
10.8
14.8
10.5
16.0
17.0
13.0
12.0
14.0
18.0 23.0
1995
24.0
28.0
35.0
16.0
0.0
15.4
16.0
13.0
16.0
16.0
20.0 41.0
1996
49.0
21.7
34.0
37.5
35.0
6.0
14.0
16.0
7.0
55.0
28.9 21.0
1997
35.5
37.0
32.5
20.0
31.0
16.0
17.0
26.0
28.8
31.0
27.0 76.0
1998
20.0
0.0
46.0
14.0
37.0
11.0
8.0
21.5
18.0
16.5
32.0 26.5
1999
34.0
33.0
34.5
33.5
25.5
8.0
11.0
18.5
16.0
17.0
42.0 34.5
2000
63.0
27.5
311.5
34.0
5.0
15.0
17.5
12.0
17.5
17.0
35.5 39.5
2001
39.5
30.0
42.0
39.0
11.0
6.0
8.5
14.0
42.0
28.0
18.5 42.0
2002
40.0
34.0
33.0
13.5
14.0
14.0
16.5
20.0
16.0
32.0
34.0 36.0
2003
31.5
27.0
53.0
17.0
14.0
6.0
4.5
28.0
17.5
15.0
19.0 30.5
2004
62.0
27.0
40.0
22.5
18.0
12.0
24.0
17.0
23.0
31.0
36.0 30.5
2005
20.0
37.0
27.0
14.0
8.0
6.0
18.0
14.0
17.0
26.5
10.0 33.0
2006
41.0
28.0
41.0
35.0
9.5
15.0
10.0
19.0
7.0
24.0
37.0 40.0
2007
33.0
35.0
32.0
13.0
S/D
7.0
7.0
27.0
14.0
22.0
35.0 28.0
8.6
II.- ESTUDIO DE LA CUENCA 1. TOPOGRAFÍA De los trabajos de gabinete se han efectuado las siguientes láminas de la Carta Nacional: -
La cuenca del rio Tarma, Palcamayo, Palca.
-
Ríos y Lagunas afluentes a la subcuenca del rio Palcamayo.
-
Cotas de nivel cada 200 m.
2. CUENCA HIDROGRÁFICA Es una superficie del terreno donde todas las aguas de precipitación se unen para formar un solo curso de agua. El área o superficie de las cuenca esta limitada por la divisoria de
aguas, que es una línea que separa la superficie de terreno cuyo drenaje fluye hacía el curso de agua.
3. PARÁMETRO GEOMORFOLÓGICO DE LA SUBCUENCA DE RECEPCIÓN Para la determinación de los parámetros geomorfológicos de la cuenca del Rio Tarma se utilizaron las cartas nacionales a escala 1:100,000, hojas números 23-m, 23-l, 24-m, 24-l.
a.
FORMA DE LA CUENCA La forma de la cuenca determina la distribución de las descargas de agua a lo largo del curso principal y es en gran parte responsable de las características de las crecientes, pudiendo ser expresados por parámetros tales como el coeficiente de compacidad y el factor de forma.
b.
SUPERFICIE DE LA CUENCA (A) La superficie de la cuenca de recepción está comprendido entre los límites de la cuenca y al medir realmente se mide su proyección sobre un plano horizontal, utilizándose para ello el autocad siendo el resultado 2 009.18 Km 2.
c.
PERÍMETRO DE LA CUENCA (P) El perímetro de la cuenca está comprendido por el límite de la cuenca en un plano horizontal, el cual fue determinado con el autocad, siendo el perímetro 238.25 Km.
d. PARÁMETROS DE FORMA DE LA CUENCA
d.1 Índice de compacidad (Kc) Se expresa por la relación entre el perímetro de la cuenca y el círculo, cuya área es igual a la superficie de la cuenca.
√ Donde: Kc : Coeficiente adimensional de Gravelius P
: Perímetro de la cuenca, en Km
A : Área de un circulo, igual al área de la cuenca, en Km2 r
: Radio de un circulo de igual área que la cuenca
Para la cuenca del rio Comas tenemos lo siguiente:
Cuenca
Área (km2)
Perímetro (km)
Coeficiente (k)
Rio Tarma
2009.18
238.25
1.49
√ Cuando el valor de Kc, es igual a 1 – 1.25 la cuenca tiene una forma redonda, 1.25 – 1.50 la cuenca tiene una forma ovalada y si es de 1.50 – 1.75 la cuenca tiene una forma Oblonga; para el caso del río Tarma un valor de Kc = 1.49 refleja tendencia ovalada en la forma de la cuenca.
d.2 Índice de la forma de la cuenca Con ello podemos hallar el adimensional de forma de la cuenca.
Donde:
Rf
: Factor adimensional de forma (%)
Lb
: Longitud de cuenca, medida desde la salida hasta el límite de la cuenca, cerca de la cabecera del cauce principal, a lo largo de una línea recta.
A
: Área total de la cuenca
Reemplazando los valores correspondientes se tiene:
Este resultado nos indica que la cuenca tiende a una forma más cuadrada y su punto de salida estaría por una de sus esquinas.
e. PARÁMETROS DE RELIEVE DE LA CUENCA e.1 Pendiente media de la cuenca Es una característica de la cuenca, que tiene gran influencia en los escurrimientos de las corrientes. Se efectuó por el método de AIvord.
Donde:
Sc
: Pendiente Media de la cuenca (%)
d
: Desnivel entre curvas de nivel
L
: Longitud Total de las curvas de nivel (m)
A
: Área total de la cuenca (m²)
Reemplazando los valores correspondientes se tiene:
Demuestra la mayor o menor tendencia a crecientes que tiene una cuenca; y un valor bajo, será representativo de que ella está menos sujeta a crecientes que otras del mismo tamaño pero con mayor factor de forma. Su valor expresa la relación entre el ancho medio y la longitud del curso de agua más largo:
e.2 Pendiente de una cuenca Para medir la pendiente media de toda la superficie de la cuenca. Aplicamos la siguiente formula.
∑ Donde: P
: Pendiente de la cuenca
n
: Numero de intersecciones
e
: Equidistancias entre curvas de nivel (m)
∑
: Suma de las longitudes de las verticales de la cuadricula (m)
Reemplazando los valores correspondientes se tiene:
Medida de la pendiente en sentido Horizontal
Calculo de la pendiente de la cuenca Se hace la media de las dos anteriores
f.
RAZÓN DE BIFURCACIÓN Es la proporción existente entre el número de corrientes de corrientes de un determinado orden y el número de corrientes de orden inferior inmediato, suele ser constante en la mayoría de las redes y oscila entre 3 y 5.
ORDENES DE LAS CORRIENTES 1º Orden
423
Rb = 423/132
3.20
2º Orden
132
Rb = 132/45
2.93
3º Orden
45
Rb = 45/9
5
4º Orden
9
Total
606
Rb es el valor más alto, e indica la forma de la cuenca. Rb = 5 Cuenca muy alta
g. PARÁMETROS RELATIVOS A LA RED HIDROGRÁFICA g.1 Pendiente media del cauce Cociente que relaciona el curso de agua más largo con la superficie de la cuenca.
Donde: J
: Pendiente media del cauce (%)
Hmáx : Altitud máxima del cauce (m) Hmín
: Altitud mínima del cauce (m)
L
: Longitud del cauce (m)
Reemplazando los valores correspondientes se tiene:
g.1 Alejamiento medio Este relaciona el curso de agua más largo con la superficie de la cuenca.
Donde: a
: Alejamiento medio
L
: Longitud del curso de agua más largo (km)
A
: Superficie de la cuenca (km2)
Reemplazando los valores correspondientes se tiene:
g.2 Densidad del drenaje Controla la eficiencia de drenaje y señala el estado erosivo de la cuenca y esta definido para una cuenca definida.
∑ Donde: Dd
: Densidad de drenaje (km)
∑
: Suma de las longitudes de los cursos que se integran en la cuenca (km)
A
: Superficie de la cuenca (km2)
Si la Db > 1 : La cuenca es bien desarrollada aguas abajo permanente. Si la Db > 2.74 : Se considera una cuenca bien drenada.
Reemplazando los valores correspondientes se tiene:
g.3 Longitud de drenaje Para obtener la longitud total de las corrientes de una cuenca hay que medir las longitudes de todas las corrientes dentro de la cuenca.
Donde:
( )
Ld
: Longitud media de drenaje
Dd
: Densidad de drenaje
Sc
: Pendiente de la cuenca
S
: Pendiente del cauce
Reemplazando los valores correspondientes se tiene:
( )
g.4 Densidad de corriente (Dc) La densidad total de los cauces dentro de una cuenca dividida por el área total de drenaje, define la densidad de drenaje o longitud de los ríos por unidad de área. Una densidad alta refleja una cuenca muy bien drenada que debería responder relativamente rápido al influjo de la precipitación; una cuenca con baja densidad refleja un área pobremente drenada con respuesta hidrológica muy lenta: Indica la eficiencia del drenaje de una cuenca. El patrón y densidad de las corrientes y ríos que drenan este territorio no solo dependen de su estructura geológica.
Donde: Dc
: Nº de corrientes / ha ó km2
Nc
: Número de las corrientes permanentes e intermitentes de la cuenca
A
: Área de la cuenca
Reemplazando los valores correspondientes se tiene:
km
2
g.4 Longitud media de corriente de una cuenca Esta longitud media se mide a lo largo del eje del Valle, la longitud de las corrientes está relacionada con la pendiente de la cuenca así como su grado de drenaje.
∑
Reemplazando los valores correspondientes se tiene:
PROMEDIO NO PONDERADO ARITMÉTICO En este método nos da buenos estimativos en áreas planas si los pluviómetros están distribuidos uniformemente y el valor captado por cada uno de los mucho a partir de la media.
pluviómetros
no varia
AÑOS
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
Precipitación
24.9
14.7
15.8
16.0
14.6
24.6
19.2
20.0
27.1
35.1
20.9
25.6
49.6
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
26.7
25.3
21.9
28.6
19.2
25.5
23
Para ello se utiliza la siguiente formula
∑ Donde: Pm
: Precipitación promedio (mm)
N
: numero de años
POLÍGONO DE THIESSEN PARA ESTACIONES PLUVIOMETRICAS Quedando como sigue:
∑ ∑ Donde: Pj
: Precipitación (mm) en la estación “j”
Aj
: Área de influencia de la estación “j” que determina el polígono
j
: 1,2,3…n
n
: Número de estaciones
Reemplazando
