Cuenca Finalllllllllllllllllllllll

DISEÑO DE CUENCA HIDROGRAFICA HIDRAULICA URBANA II

DOCENTE:

ING. MIGUEL RAMOS LEGUA

ALUMNOS:

Paucarhuanca Tenorio Nilo Guillinta Laura Ronald Torres Escalante Alvaro Flores Márquez Julio

UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” DE ICA

HIDRAULICA URBANA II

ÍNDICE I. MEMORIA DESCRIPTIVA 1. UBICACIÓN. 2. DESCRIPCIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO.

II. MARCO TEÓRICO

DEFINICIÓN DE TÉRMINOS MÉTODOS DE CÁLCULO III. PARÁMETROS DE DISEÑO. 1. DELIMITACION DE LA CUENCA 2. ÁREA DE LA CUENCA. 3. PERÍMETRO DE LA CUENCA. 4. INDICE DE FORMA. 5. PENDIENTE DE LA CUENCA. 6. PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL DE LA CUENCA. 7. ORDEN DE LAS CORRIENES DE LA CUENCA. 8. LONGITUD DE DRENAJE. 9. DENSIDAD DE DRENAJE.

V. CONCLUSIONES VI. RECOMENDACIONES VII. BIBLIOGRA BIBLIOGRAFÍA FÍA VIII. PANEL FOTOGRAFICO IX. PLANOS

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MEMORIA DESCRIPTIVA

2



ESTUDIO DE LA CUENCA HIDROGRAFICA DEL RIO CAÑETE

CARACTERISTICAS GEOMORFOLOGICAS:

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1. EXTENSIÓN Y UBICACIÓN. Tiene una extensión de 6192 km2, está ubicada en la vertiente del pacifico entre los paralelos 11°58’ y 13°09’ de latitud sur y meridianos 7531 y 7631 de longitud oeste.

Altitudinalmente Altitudinalme nte se extiende desde el mar hasta la línea de cumbres de la cordiller cordillera a occidental de los andes y cuyos puntos más altos llegan hasta los 5817 msnm. Por el norte colinda con la cuenca del rio Mala, por el sur con la del San Juan, por el este con la del Mantaro y por el oeste con el Océano Pacifico.

2. DESCRIPCIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO. CLIMA : Presenta una gradual térmica desde el semi-cálido hasta frígido, evidenciado porque los valores de la temperatura medidos descienden en forma progresiva conforme es mayor la altitud, presentando así un rango anual de entre 14.4° C a 27.7° C.

Se presenta 4 formas básicas en la cuenca: Desierto sub tropical: Desde la desembocadura hasta los 2000 msnm de clima muy seco y semi-cálido con una temperatura media de 19.7° C, con precipitación de 27.9 a 200 mm. Matorral desértico montano básico: Abarca de 2000 a 3000 msnm con clima seco a templado, de temperatura promedio anual 16° C y precipitación de 200 a 450 mm. Etapa montano: Se ubica entre las cotas 3000 a 4000 msnm, de clima sub húmedo a frio, de temperatura media anual de 10°C, con precipitaciones entre los 500 a 1000 mm. Paramo muy húmedo sub alpino: Entre los 4000 a 4800 msnm, de clima pluvial y frígido, con una precipitación media anual de 1000 mm y alcanza hasta los 0°C. Estas mediciones de las precipitaciones son registradas por 12 estaciones meteorológicas: meteorológ icas: Cañete a 104 msnm y Catahuasi a 1370 msnm, huangáscar a 2450 msnm, Yauyos a 2870 msnm, y entre los 3000 a 4000 msnm están Siria, Sunca, Huantan, Colonia, Vilca y Carina. Aquí la precipitación varía entre los 420 a 1052.8 mm lo que contribuye de manera positiva en la escorrentía del rio.

4



La zona cordillera por encima de los 4000 msnm tiene las estaciones Tanta a 4323 msnm y Yaurycocha 4525 msnm con precipitación entre 822.5 a 954.1 mm señalando su alto potencial pluviométrico.

HIDROLOGIA E HIDROGRAFIA: La cuenca del rio Cañete tienen en general la forma de una “L” , nace en la laguna Tecllacocha, a 4600 msnm aprox, inicialmente corre de sur a norte hasta la laguna de Paucarcocha, recibiendo en ese tramo el aporte de las lagunas de las lagunas de Unca, Pomacocha, Llica, Piscacocha y Chuspicocha, a continuación recorre de este a oeste llegando a la localidad de Vilca incrementando su caudal con las lagunas de Pariachata, Pilicocha, Suerococha y Mollacocha, alimentados por los deshielos de los nevados Azulcocha y Escalera.La longitud del rio cañete es en su recorrido aproximadamente 219 km, presentando un pendiente promedio de 2%, sin embargo en algunas partes es más pronunciada hasta un 8%.

Características hidrográficas:

El relieve en general es como una hoya hidrográfica de fondo profundo y quebrado y de fuertes pendientes, la cuenca del rio cañete tiene una extensión aproximada de 6192 km2 de la cual 4856 km2 corresponden a la parte húmeda, por encontrarse por encima de la cota 2500 msnm. En resumen el rio cañete presenta un régimen irregular, de carácter torrentoso y con descargas de 850 m3/s como máximo y un mínimo de 5.8 m3/s, equivalente a un volumen anual de 1599301, 569 m3.

5



Características mensuales y anuales de la cuenca del rio cañete:

CARACTERISTICAS FISIOGRAFICAS

6



HIDROGRAMA:

7



TEMPERATURA MÁXIMA Y MÍNIMA:

8



3. GEOLOGÍA Originalmente el rio constituyo una gran cuenca de sedimentación en donde se depositaron unidades litológicas de orígenes marino y continental. Luego fue deformado por movimientos orogénicos, y epirogeneticos como queda evidenciado por el levantamiento de los Andes y por la formación de diferentes estructuras geológicas como fallas, pliegues, sobre-escurrimientos, etc. La edad de las rocas comprende desde el jurásico inferior hasta al cuaternario reciente. En el aspecto metálico la zona tiene tres áreas mineralizadas: meridionales, centrales y septentrionales; habiéndose identificado especies minerales de plata, oro, zinc y cobre.

4. USOS DEL AGUA: 

Uso doméstico: Actualmente la cuenca se encuentra con cerca de 17 centros poblados, los cuales se hallan distribuidos en toda la cuenca, los más importantes se hallan ubicados preferente a la altura de la desembocadura, donde está la ciudad de San Vicente, que es el poblado más importante. El 27.6% de la población cuenta con el servicio de agua potable, la población total tiene una demanda de 5 588 000 m3/año de agua, de lo cual se destaca que la población servida ocupa el 68.8% del agua y se encuentra en la cuidad de Yauyos, San Vicente e Imperial. En lo referente a las aguas servidas, el sector agrícola tiende a reutilizar esta agua sin tratamiento alguno, debido además en que en épocas de sequía el agua es relativamente escasa.



Uso industrial: Este desarrollo es limitado en la cuenca, pues solo se ha desarrollado tres industrias, las cuales están ubicadas en la cuidad de cañete, la industria del jabón, aceite y otros; que posiblemente estarían contaminando las aguas del rio.



Uso agrícola: Las aguas más importantes de la cuenca son las del rio cañete, las cuales permiten mantener en actividad 26764 ha aprox. Existen también cultivos que abarcan 11061 ha que están ubicadas en la Sierra, por lo tanto existen un total de 37 825 ha de tierras que utilizan un volumen 506 121 000 m3/año de agua en promedio.

9





Uso minero: Se han identificado tres áreas mineralizadas, las de mayor importancia entre las localidades de Miraflores, Toma, Vetis y Yauricocha. La mina de Yauricocha opera por CENTROMINPERU, empleando 706000 m3/año , los reactivos involucrados en su tratamiento de minerales son: el sulfato de sodio, sulfato de cobre, entre otros, los cuales estarían presentes en los vertientes de su relaves.

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MARCO TEORICO

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DEFINICIÓN DE TÉRMINOS FORMACIÓN DE CUENCAS DE DRENAJE Existen cuencas de muy distinta extensión: desde las oceánicas, que representan las mayores cuencas del planeta, hasta las de áreas reducidas, recorridas por pequeñas corrientes. Algunas se han formado a través de procesos geológicos que provocan dilataciones, hundimientos de la corteza terrestre, o bien son consecuencia de la actividad volcánica. Otras son el resultado de la erosión de la superficie terrestre causada por el viento, el agua o el hielo.

CUENCAS HIDROGRÁFICAS Cuenca es el área geográfica, referida a una sección del río o un punto de terreno o una sección de una calle, tal que la precipitación caída dentro de ella escurra a ese punto o sección. Puede definirse también como un área de captación natural de agua de lluvia que converge escurriendo a un único punto de salida. La cuenca hidrográfica se compone básicamente de un conjunto de superficies vertientes a una red de drenaje formada por cursos de agua que confluyen hasta resultar en un único lecho colector.

CARACTERÍSTICAS GEOMORFOLÓGICAS DE LA CUENCA Estudiar el recurso hídrico de una cuenca, es un problema complejo que requiere del conocimiento de muchas características de la cuenca, algunas de las cuales son difíciles de permitir una comparación con otras cuencas mediante el establecimiento de condiciones de analogía. A continuación, se exponen diversas características de una cuenca así como parámetros para definirlas.

ÁREA (A) Es un parámetro de utilidad que nos permitirá determinar otros como la curva hipsométrica. El área (A) se estima a través de la sumatoria de las áreas comprendidas entre las curvas de nivel y los límites de la cuenca. Esta suma será igual al área de la cuenca en proyección horizontal.

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FORMA DE LA CUENCA Dos cuencas que tengan la misma área, podrán tener respuestas hidrológicas completamente diferentes en función de su forma, ya que ésta condicionará el tiempo de concentración. Los parámetros que miden la forma de la cuenca son el índice de Gravelius o coeficiente de compacidad ( Kc ) y el factor de forma (Kf ).

ÍNDICE DE GRAVELIUS O COEFICIENTE DE COMPACIDAD Es la relación que existe entre el perímetro de la cuenca y el perímetro de una circunferencia de área igual a la de la cuenca. per .cuenca P  0.282 K  c per .circulo A

Siendo

P

el perímetro de la cuenca (Km) y A el área de la cuenca (Km2). Cuanto más

irregular sea la cuenca, mayor será su coeficiente de compacidad. Una cuenca circular tendrá un coeficiente de compacidad mínimo, igual a 1

FACTOR DE FORMA Es la relación entre el ancho medio y la longitud del cauce principal de la cuenca. El ancho medio se obtiene dividiendo el área de la cuenca por la longitud del cauce principal. A K f  B  2 L L

Siendo

B

el ancho medio de la cuenca (Km),

al área

de la cuenca (Km2) y

L

la longitud

del cauce principal de la cuenca (Km). Una cuenca con un factor de forma bajo está menos sujeta a crecidas que una de la misma área y mayor factor de forma.

PERÍMETRO (P) Es la longitud total de los límites de la cuenca.

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LONGITUD MAYOR DEL RÍO (L) Se denomina así a la longitud del curso de agua más largo.

ANCHO PROMEDIO (AP) Es la relación entre el área de la cuenca (A) y la longitud mayor del curso de agua (L).

AP=A / L.

PENDIENTE DE LOS CAUCES (SC) La pendiente de los cauces influye sobre la velocidad de flujo, constituye un parámetro importante en el estudio del comportamiento del recurso hídrico en el tránsito de avenidas; así como la determinación de las características óptimas para aprovechamientos hidroeléctricos, estabilización de cauces, etc. Los perfiles típicos de los cauces naturales son cóncavos hacia arriba; además, las cuencas en general (a excepción de las más pequeñas) tienen varios canales a cada uno con un perfil diferente. Por ello, la definición de la pendiente promedio de un cauce en una cuenca es muy difícil. Usualmente, sólo se considera la pendiente del cauce principal.

MÉTODOS DE CÁLCULO

PENDIENTE DE UN TRAMO Para hallar la pendiente de un cauce según este método se tomará la diferencia cotas extremas existentes en el cauce (Dh) y se dividirá entre su longitud horizontal (l), ver figura 3.1. La pendiente así calculada será más real en cuanto el cauce analizado sea lo más uniforme posible, es decir,

que no existan rupturas. SC = h / I

Figura 3.1 Método de un tramo para la estimación de la pendiente de un cauce

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MÉTODO DE LAS ÁREAS COMPENSADAS Es la forma más usada de medir la pendiente de un cauce, que consiste en obtener la pendiente de una línea, (AB en la Figura 3.2) dibujada de modo que el área bajo ella sea igual al área bajo el perfil del cauce principal.

Figura 3.2 Método de pendientes compensadas

ÍNDICE DE COMPACIDAD O COEFICIENTE DE GRAVELIUS (KC) Se define así, al cociente que existe entre el perímetro de la cuenca respecto al perímetro de un círculo de la misma área.

KC =P / 2√πA

Kc es un coeficiente adimensional y nos da una idea de la forma de la cuenca. Si Kc = 1 la cuenca será de forma circular. Este coeficiente nos dará luces sobre la escorrentía y la forma del hidrograma resultante de una determina lluvia caída sobre la cuenca.

Si

Kc = 1 cuenca regular

Kc >1 cuenca irregular Kc <1 ; Kc  menos susceptible a inundaciones.

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RECTÁNGULO EQUIVALENTE Es el rectángulo que tiene la misma área y el mismo perímetro que la cuenca. Sus lados están definidos por :

L = (K .A)/ 1.12 (1 + (1 – (1.12 / K)2))

PENDIENTE DE LA CUENCA (SG) Es un parámetro muy importante en el estudio de cuencas, pues influye entre otras cosas en el tiempo de concentración de las aguas en un determinado punto del cauce. Existen diversos criterios para la estimación de este parámetro. Dada la necesidad de estimar áreas entre curvas de nivel y para facilidad de trabajo (función de la forma, tamaño y pendiente de la cuenca) es necesario contar con un número suficiente de curvas de nivel que expresen la variación altitudinal de la cuenca, tomándose entonces unas curvas representativas. Una manera de establecer estas curvas representativas es tomando las diferencias entre las cotas máxima y mínima presentes en la cuenca y dividiéndola entre seis. El valor resultante tendrá que aproximarse a la equidistancia de las cotas del plano empleado. D = (Cotamáx– Cotamín) / 6

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PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA La pendiente media puede estimarse a través de la siguiente fórmula: DL S

L 

A

Donde

LL

es la longitud total de todas las curvas de nivel comprendidas dentro de la

cuenca (Km), A

D

es la equidistancia entre curvas de nivel del mapa topográfico (Km) y

es el área de la cuenca (Km2).

MORFOMETRÍA DE LAS CUENCAS: Las características de una cuenca y de las comentes que forman el sistema hidrográfico pueden representarse cuantitativamente mediante índices de la forma y relieve de la cuenca y de la conexión de la red fluvial. Muchos de los índices son razones matemáticas, por lo que pueden utilizarse para caracterizar y comparar cuencas de diferentes tamaños. La morfometría hidrográfica actual tiende a centrarse en el área, longitud, forma, atributos del relieve y densidad de drenaje de la cuenca. Los índices principales empleados para analizar la forma y relieve de la cuenca son el cociente de alargamiento y el cociente de relieve.

NÚMERO DE ORDEN DE UN CAUCE Existen diversos criterios para el ordenamiento de los cauces (o canales) en la red de drenaje de una cuenca hidrográfica; destacando Horton (1945) y Strahler (1957). En el sistema de Horton (figura 3.3), los cauces de primer orden son aquellos que no poseen tributarios, los cauces de segundo orden tienen afluentes de primer orden, los cauces de tercer orden reciben influencia de cauces de segundo orden, pudiendo recibir directamente cauces de primer orden. Entonces, un canal de orden u puede recibir tributarios de orden u-1 hasta 1. Esto implica atribuir mayor orden al río principal, considerando esta designación en toda su longitud, desde la salida de la cuenca hasta sus nacientes. El sistema de Strahler (figura 3.3) para evitar la subjetividad de la designación en las nacientes determina que todos los cauces serán tributarios de aun cuando las nacientes sean ríos principales. El río en este sistema no mantiene el mismo orden en toda su extensión. El orden de una cuenca hidrográfica está dado por el número de orden del cauce principal.

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El número de orden es extremadamente sensitivo a la escala del mapa empleado. Así, una revisión cuidadosa de fotografías aéreas demuestra, generalmente, la existencia de un buen número de cauces de orden inferior mucho mayor al que aparecen en un mapa de 1:25 000. Los mapas a esta escala, a su vez, muestran dos o tres órdenes de magnitud que los de 1:100 000. Se puede encontrar inclusive, diferencias en la delineación de los ríos. De esta manera, cuando se va emplear este parámetro con propósitos comparativos es necesario definirlo cuidadosamente. En ciertos casos puede ser preferible hacer ajustes de los estimativos iniciales mediante comprobaciones de terreno para algunos tributarios pequeños.

(a) Sistema de Horton(b) Sistema de Strahler

Figura Esquema de definición para el número de orden de un río según diferentes sistemas.

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PARAMETROS DE DISEÑO

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PARÁMETROS DE DISEÑO. 1. DELIMITACIÓN DE LA CUENCA Se realiza sobre un plano de curvas de nivel, (en nuestro caso carta nacional). Una vez identificado el río principal y sus afluentes, se toman los puntos más altos, en donde nacen los afluentes del río. Estos puntos que en su mayoría son cumbres de cerros, se unen mediante una línea imaginaria, cuyo inicio y fin, están en la estación de aforo.

2. ÁREA DE LA CUENCA. Los métodos más conocidos son:

A) MÉTODO DE LA BALANZA ANALÍTICA. El procedimiento es el siguiente: Dibujar la cuenca sobre una cartulina que tenga una densidad uniforme. Dibujar a la misma escala una figura geométrica conocida, cuya área se pueda calcular geométricamente. Recortar y pesar por separado las figuras, obteniéndose un peso Wc de la cuenca, y Wf de la figura. Mediante una regla de tres, se logra hallar el área de la cuenca.

        , Ac= área de la cuenca B) Mediante el uso del Planímetro. Un planímetro es un instrumento que sirve para determinar el área de una figura plana de cualquier forma. Los elementos del planímetro según se muestran en la figura, son:

1. Trazador , el cual consta de una lupa, sirve para recorrer el perímetro de la figura del cual se desea calcular su área.

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2. Brazo trazador , une el cuerpo del planímetro con el trazador, puede ser fijo o móvil. 3. Cuerpo, es donde se realizan las lecturas, consta de un disco, un rodillo giratorio y un vernier.

4. Brazo polar , une el cuerpo del planímetro con el polo, puede ser fijo o móvil. 5. Polo, es un apoyo fijo, alrededor del cual se realizan los giros cuando se realiza la lectura. Pasos para la determinación del perímetro: 1- Colocar el trazador en un punto cualquiera del área a calcular. 2- Leer en el cuerpo del planímetro las unidades vernis iniciales (UVi). 3- Desplazar el trazador por la figura en el sentido horario hasta llegar al punto de inicio. 4- Leer en el cuerpo del planímetro las unidades vernis finales (UVf). 5- Calcular las unidades de vernis correspondientes al área de la cuenca (UV = UVf-UVi). 6- Repetir el proceso unas tres veces y así determinar UV1, UV2, UV3.

7- Entonces las unidades vernis de la cuenca son: 8- Dibujar una figura conocida (rectángulo)

   

y determinar su UVf, según el

procedimiento indicado y por procedimiento geométrico el área. 9- Para hallar el área usar la regla de tres:

     

3. PERÍMETRO DE LA CUENCA. El perímetro es la forma proyectada irregular en un plano y se obtiene después de haber limitado la cuenca, este cálculo del perímetro se puede hacer de la siguiente forma: Se bordea el límite de la cuenca con un hilo, luego se mide con una regla graduada (escalímetro) obteniendo así el perímetro de la cuenca:

    Pc=

perímetro de la cuenca, P1= perímetro de la figura conocida,

Lc= longitud medida con la regla, L1= longitud medida con la regla de la figura conocida.

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4. ÍNDICE DE FORMA. La forma de la cuenca es un factor importante que resulta del cociente de dividir el ancho de la cuenca entre la longitud: F = B / L.

Dónde: F = Índice De forma. B = ancho L = longitud

5. PENDIENTE DE LA CUENCA. La pendiente de la cuenca es un parámetro muy importante porque guarda relación con la infiltración, escorrentía superficial, humedad del suelo, y la contribución del agua subterránea a la escorrentía. La pendiente es un factor que controla el tiempo de escurrimiento y concentración de la lluvia en los canales de drenaje. Existen diversos métodos para evaluar la pendiente, estos son:

MÉTODO DE HORTON Se sigue la alineación del dren principal de la cuenca, trazando un reticulado formando un sistema de ejes rectangulares X e Y, se mide la longitud de cada línea del reticulado en direcciones X e Y. También se contará el número de intersecciones y tangencias de cada línea con las curvas de nivel. Se evalúa las pendientes de la cuenca en las direcciones X e Y, con las siguientes formulas: Sx = Nx. D / Lx

Dónde: Sy = Ny. D / Ly

Nx, Ny = número de intersecciones, tangencias en el reticulado en las direcciones X Y.D = desnivel constante entre curvas.; Lx, Ly= longitud total de las líneas del reticulado en los ejes X e Y.

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Finalmente se determina la pendiente de la cuenca de la siguiente forma: Sc = N. D. sec . /L

Dónde: N = Nx + Ny ;L = Lx + Ly Sec = 1.57

CRITERIO DE NASH Siguiendo la orientación del dren principal se traza un reticulado que contenga aproximadamente 100 intersecciones dentro de la cuenca, asociando este reticulado a un sistema de ejes X e Y. A cada intersección se mide la distancia mínima entre las curvas de nivel, se calcula la pendiente en cada intersección dividiendo el desnivel entre dos curvas de nivel. Finalmente se calcula la media de las pendientes de las intersecciones sumando estos valores, siendo esta la pendiente de la cuenca.

MÉTODO DE ALVORD

∑      

Está basado en la obtención de las pendientes existentes entre las curvas de nivel, dividiendo el área de la cuenca en áreas parciales por medio de sus curvas de nivel y las líneas medias de dichas curvas. Utilizando para ello la siguiente fórmula:

Dónde:

S = D. L / A

S = Pendiente de la cuenca, D = Desnivel constante, L = Longitud total de las curvas de nivel dentro de la cuenca. A = Área promedio de la cuenca

MÉTODO DEL RECTÁNGULO EQUIVALENTE Es una transformación geométrica que permite representar a la cuenca de su forma heterogénea con la forma de un rectángulo con la misma área y perímetro e igual distribución de terreno. En este rectángulo las curvas de nivel se convierten en rectas

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paralelas al lado menor, siendo estos lados la primera y última curvas de nivel para hallar los lados, se utiliza las siguientes ecuaciones: L = (K .A)/ 1.12 (1 + (1 – (1.12 / K)2)) L = (K .A)/ 1.12 (1 - (1 – (1.12 / K) 2))

Una vez conocido el lado mayor del rectángulo se calcula la pendiente media de la cuenca: S=H/L Dónde: S = pendiente H = desnivel total (cota más alta – cota de estación de aforo)

(Km.)

L = lado mayor del rectángulo equivalente (Km.)

Índice de compacidad o coeficiente de gravelius (kc) Se define así, al cociente que existe entre el perímetro de la cuenca respecto al perímetro de un círculo de la misma área. Kc es un coeficiente adimensional y nos da una idea de la forma de la cuenca. Si Kc = 1 la cuenca será de forma circular. Este

KC =P / 2√πA

coeficiente nos dará luces sobre la escorrentía y la forma del hidrograma resultante de una determina lluvia caída sobre la cuenca. Si Kc = 1 cuenca regular, Kc >1 cuenca irregular, Kc <1 ; Kc  menos susceptible a inundaciones.

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6. PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL DE LA CUENCA. MÉTODO DE LA PENDIENTE UNIFORME: Este método considera la pendiente del cauce, como la relación del desnivel que hay entre los extremos del cauce y la proyección horizontal de su longitud. MÉTODO DE COMPENSACIÓN DE ÁREAS Después De haber trazado una línea recta desde el extremo final del cauce de manera que tanto las áreas que están por encima de la línea pendiente sea igual al área por debajo de la misma. MÉTODO DE TAYLOR Y SCHWARZ Este método considera que un río está formado por “N” tramos de igual longitud y cada

uno de ellos con pendiente uniforme. Taylor y Schwarz recomiendan utilizar la siguiente ecuación:     n         1  1  .........  1     S S S  

7. ORDEN DE LAS CORRIENTES DE LA CUENCA. El grado de las corrientes es una clasificación que indica el grado de la bifurcación dentro de la cuenca para realizarlo, se requiere de un plano que contenga todas las corrientes. El procedimiento de clasificación es considerar corrientes de grado 1, a aquella que no tiene ningún tributario, de grado 2 a la que tiene tributario de grado 1, de grado 3 aquella que contiene 2 o más tributarios de grado 2.

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8. LONGITUD DE DRENAJE. Sumatoria de todos los tramos que forman el curso del rio.

   9. DENSIDAD DE DRENAJE. La longitud total de los cauces dentro de una cuenca dividida por el área total del drenaje define la densidad de drenaje (Dd) o longitud de canales por unidad de área.

   [m/m2]; [Km/Km2]

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. Se puede establecer una relación entre la densidad de drenaje y las características del suelo de la cuenca analizada; tal como se detalla en la Tabla a continuación:

Característica

Densidad Alta

Densidad Baja

Observaciones

Resistencia a la erosión

Fácilmente erosionable

Resistente

Asociado a la formación de los cauces

Permeabilidad

Poco permeable

Muy permeable

Nivel de infiltración y escorrentía

Topografía

Pendientes fuertes

Llanura

Tendencia al encharcamiento y tiempos de concentración

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CALCULOS HIDROLOGICOS

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CÁLCULOS HIDROLÓGICOS. 1. ÁREA DE LA CUENCA. a) MÉTODO DE LA BALANZA ANALÍTICA: Para la realización de este método se utilizó una cartulina cartón de densidad uniforme. Se dibujó recortó una figura del contorno de la cuenca y a una misma escala un cuadrado de 10cm de lado . Así tenemos:

PESO

AREA

CUADRADO

2.0gr

56.25 Km2

CUENCA

90.0gr

2531.25 Km2

El área obtenida es: 2531.25 km 2 b) CALCULO DEL ÁREA EN AUTOCAD: Se procedió a dibujar la cuenca en Autocad y se obtuvo un área de 2014.19Km2

2. PERÍMETRO DE LA CUENCA. Mediante el método del hilo se obtuvo un perímetro de 191.25 Km. El plano dibujado en Autocad nos da un perímetro de 191.87 km

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3. PENDIENTE DE LA CUENCA.

MÉTODO DE HORTON:

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Tabla del resumen del método de Horton: METODO HORTON DETERMINACION DE LONGITUD DE INTERSECCION LINEA DE LAS PENDIENTES POR LINEA DE Y TANGENTES RECTA RETICULADO RETICULADO Nx Ny Lx Ly Sx Sy PROMEDIO 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Σ Σtotal=

0.00 0.00 15.00 20.00 14.00 28.00 21.00 24.00 38.00 21.00 31.00 21.00 38.00 22.00 19.00 17.00 19.00 14.00 2.00 18.00 0.00 20.00 0.00 2.00 0.00 0.00 197 207 404

0.00 0.00 34.15 41.49 42.45 44.31 46.29 41.23 51.90 35.18 53.91 33.19 56.15 39.57 56.72 44.16 45.70 38.66 13.54 31.29 0.00 26.76 0.00 18.50 0.00 0.00 400.81 394.34 795.15

0.2460

0.2620

0.3988

Determinando la pendiente de la cuenca en cada dirección:

Sx=197*0.5/400.81 Sx=0.246 Sy=207*0.5/394.34 Sy=0.262 Luego calculamos el promedio de la pendiente de la cuenca:

Spromedio=((Nx+Ny)*0.5*1.57)/(Lx+Ly) Spromedio=0.3988 Spromedio= 39.88%

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MÉTODO DE NASH:

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HOJA DE CÁLCULO DE NASH METODO DE NASH

INTERSECCIONES

DISTANCIA DISTANCIA ENTRE MINIMA (KM) CURVAS DE NIVEL

PENDIENTE (S)

1

0.586

0.8532

2

0

0.0000

3

1.1

0.4545

4

0.663

0.7541

5

0

0.0000

6

0

0.0000

7

0

0.0000

8

0

0.0000

9

0

10

1.48

0.3378

11

0.92

0.5435

12

0.67

0.7463

13

0.77

0.6494

14

0.78

0.6410

15

0

0.0000

16

0

0.0000

17

0

0.0000

0.5

0.0000

PROMEDIO

0.5854

32



18

0.65

0.7692

19

1.3

0.3846

20

0

0.0000

21

0

0.0000

22

2.38

0.2101

23

1.33

0.3759

24

0

0.0000

25

0

0.0000

26

0

0.0000

27

0

0.0000

28

0

0.0000

29

0

0.0000

30

0

0.0000

31

1.064

0.4699

32

0

0.0000

33

0

0.0000

34

0

0.0000

35

0.87

0.5747

36

0.73

0.6849

37

0.8

0.6250

38

0

0.0000

39

0

0.0000

40

0

0.0000

33



41

0

0.0000

42

0

0.0000

43

0

0.0000

44

0.67

0.7463

45

1.18

0.4237

46

0

0.0000

47

0

0.0000

48

0

0.0000

49

0

0.0000

50

0

0.0000

51

0

0.0000

52

1

0.5000

53

0

0.0000

54

0.7

0.7143

55

0

0.0000

56

0

0.0000

57

0

0.0000

58

0.63

0.7937

59

0.8

0.6250

60

0

0.0000

61

0

0.0000

62

0.5

1.0000

63

0

0.0000

34



64

0

0.0000

65

0

0.0000

66

0

0.0000

67

0.82

0.6098

68

0

0.0000

69

0.95

0.5263

70

0

0.0000

71

0

0.0000

72

0.6

0.8333

73

0

0.0000

74

0

0.0000

75

0

0.0000

76

0

0.0000

77

0

0.0000

78

0.75

0.6667

79

1.37

0.3650

80

0

0.0000

81

0

0.0000

82

0

0.0000

83

0

0.0000

84

0

0.0000

85

0

0.0000

86

1.32

0.3788

35



87

1.22

0.4098

88

0

0.0000

89

0

0.0000

90

0

0.0000

91

0

0.0000

92

0

0.0000

93

0

0.0000

94

1.35

0.3704

95

0.56

0.8929

96

0.67

0.7463

97

0

0.0000

98

2.2

0.2273

∑

19.9037

∑   

Dónde: Sc:

Pendiente de la cuenca

∑Si : Sumatoria de las pendientes de cada intersección

N:

Intersecciones totales

m: Intersecciones iguales a cero

Sc =

0.5854

36



MÉTODO DEL RECTANGULO EQUIVALENTE-COMPUTARIZADO:

Área De La Cuenca: 2014.19 km2 Perímetro De La Cuenca: 191.87 km CALCULO DEL COEFICIENTE DE COMPACIDAD

K C 

K C

0.2821 P A 

1.21

DETERMINANDO LAS DIMENSIONES DEL RECTANGULO “L” y “l” Calculo de la longitud mayor “L”:

 K C A   1.1284  1  1    L      K C   1.1284 

2

   

2   (1.21)( 2014.19 )  1 . 1284    1  1   L    1.1284  1.21    

L  65.5Km. Calculo

de

la

longitud

menor

“l”:

2  K C A   1.1284     1  1     l      K C    1.1284 

 (1.21)( 2014.19 )  1   L     1.1284   

 1.1284  1    1.21 

2

   

l  30.75Km.

37



DETERMINANDO LA PENDIENTE

S

H 

S  S

L

3508 65500 

0.0563

4. INDICE DE FORMA.

       5. LONGITUD DE DRENAJE.

    6. DENSIDAD DE DRENAJE.

      

38



7. ORDEN DE LAS CORRIENTES DE LA CUENCA.

39



CONCLUSIONES

Las condiciones hidrológicas que se presentan en el medio ambiente, como así también las condiciones meteorológicas, se encuentran relacionadas entre si; estas a su vez se encuentran relacionadas al origen, características y comportamiento de las cuencas. Para realizar el estudio de la cuenca, se debe a su vez realizar el estudio del proceso del ciclo hidrológico del agua, desde que se deposita en las cumbres de las quebradas alimentando a los afluentes y luego al dren principal hasta la desembocadura del océano. La delimitación de la cuenca va depender de la escala del plano en la que se trabaja, cuanto menor es la escala la precisión será mayor. La pendiente de la cuenca es un parámetro muy importante porque tiene una relación con la infiltración, la humedad del suelo y por consiguiente la concentración de la lluvia en los canales de drenaje, así como la magnitud de crecidas.

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RECOMENDACIONES

Se recomienda al delimitar la cuenca, que la línea imaginaria vaya

uniéndose

tomando los puntos más altos y su vez no corte ríos, ni mucho menos aquellos ríos que pertenecen a otras cuencas adyacentes. En lo que respecta al método de NASH se recomienda realizar la lectura de la distancia mínima con la mayor precisión posible, ya que de ella mayormente depende el resultado. Se recomienda la construcción de estaciones meteorológicas dentro de la delimitación de las cuencas, con el fin de conocer las condiciones meteorológicas que afectan a la cuenca. Se recomienda al realizar el estudio de una cuenca, buscar información sobre las condiciones meteorológicas de la zona donde se encuentra la cuenca.

41



BIBLIOGRAFÍA

Hidrología,

Autor: Máximo Villón.

Hidrología Básica,

Autor: Reyes Carrasco.

Hidrologia

Autor: Wildor Chereque

Apuntes de Curso de Hidráulica Urbana II, Dictado por el Docente Ing. José Miguel Ramos Legua.

42



PANEL FOTOGRAFICO

En la Figura N° 1 se presenta la delimitación de la cuenca

Figura N°1 En la Figura N° 2 se presenta la medición con pabilo de la cuenca.

Figura N° 2

43



Figura N°3

En la Figura N° 3 se muestra que calcamos la cuenca en papel mantequilla.

Figura N°4 En la Figura N° 4 se muestra que pegamos la cuenca de papel mantequilla en una cartulina blanca y la dibujamos en esta.

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Figura N°5 En la Figura N° 5 que se cortó la cuenca de cartulina en pedazos pequeños para poder pesarlas, así mismo se cortó un cuadrado para poder hacer la relación correspondiente y el área de la cuenca

Figura N°6 En la Figura N° 6 se muestra como está pesándose las partes de la cuenca de cartulina

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PLANO DE LA DELIMITACION DE LA CUENCA HIDROGRAFICA

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PLANO DEL CRITERIO DE HORTON

47



PLANO DEL CRITERIO DE NASH

48

Cuenca Finalllllllllllllllllllllll

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