CAPITULO I Revisión Bibliográfica 1.1 Definición De Hidrologa La hidrología es la ciencia natural que estudia al agua, su ocurrencia, circulación y distribución en la superficie terrestre, sus propiedades químicas y físicas y su relación con el medio ambiente incluyendo a los seres vivos.
1.! I"#or$ancia La hidrol hidrologí ogíaa propor proporcio ciona na al ingenie ingeniero ro o hidról hidrólogo ogo,, los método métodoss para para resolve resolverr los problemas que se presentan en el diseño, la planeación y la operación de estructuras hidráulicas
1.% &l Ciclo Hidrológico Se denomina ciclo hidrológico al conunto de cambios que e!perimenta el agua en la naturale"a, tanto en su estado #solido, líquido, gaseoso$, como en su forma #agua superficial, agua subterránea$ %s frecuente definir la &idrología como la ciencia que se ocupa del estudio del ciclo hidrológico.
1.' La A$"ósfera %l interés de su estudio en &idrología radica en que en ella tiene lugar parte del ciclo hidrológico. Se define como aquella capa de aire que rodea a la tierra y donde se reali"a parte del ciclo hidrológico. La atmosfera resulta comportándose como un gran reservorio de vapor de agua, un sistema amplio de transporte de agua y un gran colector de calor.
1.( La Te"#era$)ra La temperatura es un factor importante del ciclo hidrológico pues interviene en todas sus etapas. 'esde el punto de vista práctico, práctico, la temperatura interviene interviene como parámetro parámetro en las las fórm fórmul ulas as para para calcu calcular lar la evap evapor orac ació ión n y en las las fórm fórmul ulas as para para calc calcul ular ar las necesidades de agua de riego de las plantas. (omo prácticamente en todas partes hay registros de temperatura, su empleo está plenamente ustificado.
1.* C)enca Hidrológica La cuenca de drenae de una corriente, es el área de terreno donde todas las aguas caídas por precipitación, se unen para formar un solo curso de agua. (ada curso tiene una cuenca bien definida, para cada punto de su recorrido. )na cuenca cuenca incluy incluyee ecosist ecosistema emass terrest terrestres res #selvas #selvas,, bosqu bosques, es, matorra matorrales, les, pasti"a pasti"ales les,, manglares, entre otros$ y ecosistemas acuáticos #ríos, lagos, humedales, etc.$, y sus límites se establecen por el parteaguas parteaguas desde donde escurre el agua que se precipita precipita en el territorio delimitado por éste, hasta un punto de salida*.
%n la cuenca hidrográfica, se distinguen por lo general tres sectores característicos+ lto, -edio y ao, los cuales en función a las características topográficas del medio pueden influir en sus procesos hidrometeorológicos y en el uso de sus recursos
Superficie de la cuenca./ se refiere al área proyectada en un plano hori"ontal, es de forma muy irregular, se obtiene después de delimitar la cuenca.
1.+ ,ndice De Pendien$e %s una ponderación que se establece entre las pendientes y el tramo recorrido por el rio. (on este valor se puede establecer el tipo de granulometría que se encuentra en el cauce.
1.- Pendien$e De La C)enca La pendiente de una cuenca, es un parámetro muy importante en el estudio de toda cuenca, tiene una relación importante y complea con la infiltración, la escorrentía superficial, la humedad del suelo, y la contribución del agua subterránea a la escorrentía.
1.1 /)bc)enca (onunto de microcuencas que drenan a un solo cauce con caudal fluctuante pero permanente.
1.11 0icroc)enca )na microcuenca hidrografiaca al igual que la cuenca, es una unidad física determinada por la línea divisoria de las aguas, que delimita los puntos desde los cuales toda el agua escurre hacia el fondo de un mismo valle, rio, arroyo. )na microcuenca es toda área en la que su drenae va a dar al cauce principal de una Subcuenca0 es decir, que una Subcuenca está dividida en varias microcuencas.
C)enca Al$a. (orresponde generalmente a las áreas montañosas o cabeceras de los cerros, limitadas en su parte superior por las divisorias de aguas.
C)enca 0edia. 'onde se untan las aguas recogidas en las partes altas y en donde el río principal mantiene un cauce definido.
C)enca Ba2a O 3onas Transicionales. 'onde el río desemboca a ríos mayores o a "onas baas tales como estuarios y humedales
3ona de Cabecera. %s la "ona donde nacen las corrientes hidrológicas, por ende se locali"a en las partes más altas de la cuenca. 1eneralmente la rodean y por su función principalmente de captación de agua/ presentan la mayor fragilidad hidrológica.
3ona de Ca#$ación 4 Trans#or$e. %s la porción de la cuenca que en principio se encarga de captar la mayor parte del agua que entra al sistema, así como de transportar el agua proveniente de la "ona de cabecera. %sta "ona puede considerarse como de me"cla ya que en ella confluyen masas de agua con diferentes características físico/ químicas.
3ona de &"isión. Se caracteri"a por ser la "ona que emite hacia una corriente más caudalosa el agua proveniente de las otras dos "onas funcionales.
Divisoria de Ag)as. La divisoria de aguas o divortium aquarum es una línea imaginaria que delimita la cuenca hidrográfica. )na divisoria de aguas marca el límite entre cuencas hidrográficas y las cuencas vecinas. %l agua precipitada a cada lado de la divisoria desemboca generalmente en ríos distintos. 2ambién se denomina 3parteaguas*
Ro Princi#al. %l río principal suele ser definido como el curso con mayor caudal de agua #medio o má!imo$ o bien con mayor longitud. 2anto el concepto de río principal como el nacimiento del río son arbitrarios, como también lo es la distinción entre el río principal y afluente. Sin embargo, la mayoría de cuencas de drenae presentan un río principal bien definido desde la desembocadura hasta cerca de la divisoria de aguas. %l río principal tiene un curso, que es la distancia entre su naciente y su desembocadura.
1.1! Hidrologa A#licada A Obras Civiles Hidroelec$ricidad. %ste es el caso en que se captan caudales de corrientes superficiales #ríos$ y se aprovechan las diferencias de cota para generar energía eléctrica a través de la transformación de la energía hidráulica. 4ara este tipo de 4royectos de 5ngeniería (ivil, los estudios hidrológicos determinan la capacidad que tiene la fuente para suministrar la demanda de energía, anali"an las magnitudes de las crecientes que pueden atacar a las obras civiles y cuantifican los procesos de sedimentación y determinan las condiciones de la descarga.
La &idrología aplicada está constituida por aquellas partes de la &idrología que atañen al diseño, construcción y operación de proyectos de 5ngeniería para el control y aprovechamiento del agua. %n la fase de planificación y diseño, el análisis hidrológico se dirige básicamente en fiar la capacidad y seguridad de las estructuras hidráulicas.
1.15 Tie"#o De Concen$ración 4ara poder hacer uso de las curvas 5'6, es necesario conocer el tiempo de concentración de la lluvia, que se define como el tiempo que pasa desde el final de la lluvia neta, hasta el final de la escorrentía directa. 7epresenta el tiempo que tarda en llegar al aforo la 8ltima gota de lluvia que cae en el e!tremo más aleado de la cuenca y que circula por escorrentía directa. 4or lo tanto, el tiempo de concentración sería el tiempo de equilibrio o duración necesaria para que0 con una intensidad de escorrentía constante0 se alcance el caudal má!imo.
1.1% &scorren$a /)#erficial La escorren$a s)#erficial describe el fluo del agua, lluvia, nieve, u otras fuentes, sobre la tierra, y es un componente principal del ciclo del agua. la escorrentía que ocurre en la superficie antes de alcan"ar un canal se le llama fuente no puntual. Si una fuente no puntual contiene contaminantes artificiales, se le llama polución de fuente no puntual. l área de tierra que produce el drenae de la escorrentía a un punto com8n se la conoce como línea divisoria de aguas. (uando la escorrentía fluye a lo largo de la tierra, puede recoger contaminantes del suelo, como petróleo, pesticidas #en especial herbicidas e insecticidas$, o fertili"antes.
1.1' Coeficien$e De &scorren$a %l coeficiente de escorrentía depende de numerosos factores+ del tipo de precipitación #lluvia, nieve o grani"o$, de su cantidad, de su intensidad y distribución en el tiempo0 de la humedad inicial del suelo0 del tipo de terreno #granulometría, te!tura, estructura, materia orgánica, grado de compactación, pendiente, microrrelieve, rugosidad$, del tipo de cobertura vegetal e!istente0 de la intercepción que provoque0 del lapso de tiempo que consideremos #minutos, duración del aguacero, horas, días, meses, un año$, etcétera. %l coeficiente de escorrentía puede tomar valores comprendidos entre cero y uno. 09C91 %n el caso de la lluvia, su intensidad resulta fundamental en el proceso de producción de escorrentía superficial. :o así para el grani"o y la nieve, pues es la velocidad de fusión quien regula el fenómeno. %l tipo de terreno influye sobremanera en C . Las dos propiedades físicas del suelo que meor e!plican la formación de escorrentía superficial durante una guacero son la capacidad de infiltración y la permeabilidad. sí, se puede definir el coeficiente de escorrentía instantáneo #C(t)$ como+
1.1( ,ndice De Co"#acidad 67c8 2ambién denominado coeficiente de compacidad o de 1raveli8s, definida como la relación entre el perímetro de la cuenca 34* y el perímetro de un círculo de área 3* de la cuenca hidrográfica, es decir, equivalente.
1.1* Coeficien$e De Circ)laridad 6Cc8 %l coeficiente de circularidad de -iller se e!presa mediante la siguiente ecuación+
CAPITULO II Recolección De Da$os !.1 9eo"orfologa De La C)enca La región andina del 4er8 se ha desarrollado a finales de la era del -eso"oico y la era del (eno"oico, es decir, hace cien millones a un millón de años atrás, a través de la continua subducción de la 4laca ;ceánica de :a"ca en el margen continental convergente #fosa oceánica peruano/chilena$, #;nc>?$. %l ciclo de la subducción andina ha estado sucediendo al menos desde el periodo urásico #@A> millones de años atrás$ y hace apro!imadamente treinta millones de años ocurrió un má!imo y masivo levantamiento, cuya magnitud y periodos de ocurrencia ha variado de norte a sur debido a la naturale"a y tasa de subducción. 'urante esa fase de levantamiento la placa continental sudamericana, se ha movido hacia el oeste a una tasa de =B a CB mmDaño. La combinación de movimientos de la corte"a terrestre, magmatismo, erosión, acarreo y deposición de material litosférico han generado las compleas estructuras tridimensionales que hoy vemos en el paisae. %n los 8ltimos años las actividades humanas directa o indirectamente están crecientemente alterando los paisaes naturales por lo tanto la geomorfología. %l área geográfica en estudio, la cuenca del río )rubamba, presenta un territorio inclinado cuyas mayores altitudes se encuentran en el sur correspondiendo a las provincias de (anchis, (anas, Euispicanchis, %spinar y (humbivilcas, donde también se encuentran varios nevados entre ellos Follepunco, usangate, (ollpa nanta, (humpe, Fapuapu, (ondorturco, lcamarinayoc, 4ico 2res, mbrocca. La mayoría de los nevados están ubicados en la cordillera oriental. %ntre los =>>> y CA>> msnm de la cuenca, la geomorfología guarda estrecha relación con los esfuer"os episódicos de plegamientos que ocurrieron en los ndes, que tras millones de años han sido socavados verticalmente por el discurrir de numerosos ríos, en su mayoría cortos, y que con el tiempo #miles de años$, se han convertido en muy torrentosos, como el río )rubamba. La geomorfología del área de estudio es variada, la actividad de los procesos erosivos ha sido y es uno de los fenómenos más importantes en el modelado y evolución del
paisae de la cuenca, e!istiendo formaciones muy antiguas asociadas al paleo"oico inferior, parte de esa formación está locali"ada en la cordillera de Gilcabamba #este de la cuenca$ y pertenece a los sedimentos del periodo ;rdovíciano, cuya antigHedad se estima entre II> y B>> millones de años #Geblen et al., =>>J$$. %n la provincia de (humbivilcas también hay formaciones muy recientes del cuaternario cuya antigHedad está estimada en al menos un millón de años, éstas están ligadas a los depósitos glaciares del 8ltimo periodo glaciar. %l :udo de Gilcanota, en cuyo entorno se encuentran numerosos glaciares y ambientes periglaciares con dimensiones relativamente pequeñas, se caracteri"a por el predominio de los ciclos hielo/deshielo del terreno o por un terreno permanentemente helado en las pro!imidades de los glaciares, por no tener importantes variaciones estacionales de temperatura, por tener un rango diurno de temperatura muy marcado y superior a la amplitud anual y las precipitaciones relativamente altas en el periodo de lluvias. %stos rasgos traen consigo la ine!istencia de permafrost, el desarrollo de numerosos ciclos de hielo deshielo, escasa penetración de la helada y esca"a acción del viento. 2ambién hay lagunas las cuales constituyen los nacientes de varios ríos.
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