Parametros geomorfologicos - cuenca rimac.pdf

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERÍA GEOGRÁFICA, AMBIENTAL Y ECOTURISMO ESCUELA DE INGENIERÍA AMBIENTAL

“DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS FISIOGRÁFICOS DE LA CUENCA DEL RIO RIMAC ”

CURSO: Hidrología I

PROFESOR: Dr. Walter Gómez Lora ALUMNOS: Gallo Ramos, Victor Hugo Gómez Perez, Marlon Millán Cordero, Rocio

Lima, Perú 2016

UNFV-FIGAE HIDROLOGÍA I

Una correcta descripción de una cuenca hidrográfica debe incluir, al menos, datos relativos a su situación, tamaño, perímetro, ancho y desnivel longitudinal como aspectos generales, longitud, jerarquización y densidad en cuanto a la red de drenaje y, finalmente, otros parámetros de relieve y parámetros de forma como la curva hipsométrica o el coeficiente de Gravellius.

Esto es importante ya que cuando se realiza un estudio de manejo de cuencas hidrográficas es necesario realizar una adecuada caracterización de la zona en estudio para así optimizar el manejo de los recursos naturales.

Es por ello que el presente trabajo tiene por objetivo la determinación de los parámetros fisiográficos de la cuenca del rio Rímac, mediante el uso del ArcGIS con la finalidad conocer la influencia de estos parámetros en el comportamiento hidrológico de la cuenca.

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UNFV-FIGAE|| PARÁMETROS FISIOGRÁFICOS DE UNA CUENCA UNFV-FIGAE


Una correcta descripción de una cuenca hidrográfica debe incluir, al menos, datos relativos a su situación, tamaño, perímetro, ancho y desnivel longitudinal como aspectos generales, longitud, jerarquización y densidad en cuanto a la red de drenaje y, finalmente, otros parámetros de relieve y parámetros de forma como la curva hipsométrica o el coeficiente de Gravellius.

Esto es importante ya que cuando se realiza un estudio de manejo de cuencas hidrográficas es necesario realizar una adecuada caracterización de la zona en estudio para así optimizar el manejo de los recursos naturales.

Es por ello que el presente trabajo tiene por objetivo la determinación de los parámetros fisiográficos de la cuenca del rio Rímac, mediante el uso del ArcGIS con la finalidad conocer la influencia de estos parámetros en el comportamiento hidrológico de la cuenca.

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INTRODUCCION ............................................................ ................................................................................................................................... ......................................................................... 2 ÍNDICE DE FIGURAS ............................................................................................................................ .............................................................................................................................. .. 5 ÍNDICE DE TABLAS ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ 5 ÍNDICE DE CUADROS ............................................................... ............................................................................................................................ ............................................................. 6 OBJETIVOS ..................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................ 7 JUSTIFICACIÓN...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... 8 IMPORTANCIA .............................................................. ..................................................................................................................................... ......................................................................... 8 1 MARCO TEÓRICO................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................ 9 1.1

Definición de Cuenca ............................................................. .............................................................................................................. ................................................. 9

1.1.1

Tipo de Cuencas ............................................................. .............................................................................................................. ................................................. 9

1.2

Elementos Básicos..................................................................... ................................................................................................................. ............................................ 10

1.3

Parámetros Geomorfológicos ........................................................... ............................................................................................... .................................... 12

1.3.1

Delimitación ...................................................................... .................................................................................................................. ............................................ 12

1.3.2

Características Físicas................................................................... .................................................................................................... ................................. 13

1.

Área ............................................................. ................................................................................................................................... ...................................................................... 13

2.

Longitud y Perímetro ......................................................... ........................................................................................................ ............................................... 13

1.3.3

Parámetros de Forma ............................................................... ................................................................................................... .................................... 14

1.

Índice de Gravelius (Kc) .................................................................... ..................................................................................................... ................................. 14

2.

Ancho medio de la Cuenca............................................................ ................................................................................................ .................................... 14

3.

Índice o factor de Forma ............................................................... ................................................................................................... .................................... 14

1.3.4

Parámetros de Relieve .............................................................. .................................................................................................. .................................... 15

1.

Rectángulo Equivalente ................................................................... .................................................................................................... ................................. 15

2.

Pendiente Media ................................................................... ............................................................................................................... ............................................ 16

3.

Altitud Media .......................................................... .................................................................................................................... .......................................................... 16

4.

Curva Hipsométrica ............................................................ ........................................................................................................... ............................................... 17

5.

Índice de Pendiente ........................................................... .......................................................................................................... ............................................... 17

6.

Pendiente Media del Cauce Principal .................................................................... ............................................................................... ........... 17

1.3.5

Parámetros de la Red de Drenaje – Sistema de Drenaje .............................................. .............................................. 17

1.

Grado de Ramificación ..................................................................... ...................................................................................................... ................................. 17

2.

Densidad de Drenaje .......................................................... ......................................................................................................... ............................................... 18

3.

Frecuencia de Ríos ............................................................. ............................................................................................................ ............................................... 18

4.

Extensión media del escurrimiento Superficial ................................................................ 18

5.

Coeficiente de Torrencialidad ..................................................................... ........................................................................................... ...................... 19

6.

Coeficiente de Masividad.............................................................. .................................................................................................. .................................... 19

2 DESCRIPCIÓN DEL AMBIENTE AMBIENTE DE ESTUDIO .......................................................... ................................................................................... ......................... 20 3



2.1

Ubicación y localización ......................................................... ........................................................................................................ ............................................... 20

2.2

Extensión y Límites.................................................................... ................................................................................................................ ............................................ 20

2.3

Rutas de Acceso – Vías de comunicación .................................................................. ............................................................................. ........... 21

2.4

Aspectos Socioeconómicos ............................................................... ................................................................................................... .................................... 21

2.5

Cobertura Vegetal ..................................................................... ................................................................................................................. ............................................ 22

2.6

Cartografía y Topografía ...................................................................... ....................................................................................................... ................................. 22

2.7

Geología .......................................................... ................................................................................................................................ ...................................................................... 23

2.7.1

Regional............................................................... ......................................................................................................................... .......................................................... 24

2.7.2

Estructural ........................................................... ..................................................................................................................... .......................................................... 24

2.8

Ecología ........................................................... ................................................................................................................................. ...................................................................... 24

2.9

Características Climatológicas........................................................... Climatológicas............................................................................................... .................................... 26

3 MATERIALES Y MÉTODOS............................................................... .............................................................................................................. ............................................... 27 3.1.1

Materiales ........................................................... ..................................................................................................................... .......................................................... 27

1.

Información Geográfica. ............................................................... ................................................................................................... .................................... 27

2.

Equipos. ................................................................... ............................................................................................................................. .......................................................... 27

3.

Software .................................................................. ............................................................................................................................ .......................................................... 27

3.1.2

Método ............................................................... ......................................................................................................................... .......................................................... 28

1.

Recopilación de la información existente .............................................................. ......................................................................... ........... 28

2.

Sistemas de Información Geográfica – S.I.G ..................................................................... 28

3.

Cálculo de los parámetros geomorfológicos..................................................................... geomorfológicos..................................................................... 28

4.

Elaboración de Mapas...................................................................... ....................................................................................................... ................................. 29

4 RESULTADOS ........................................................... ................................................................................................................................. ...................................................................... 30 4.1

parámetros generales ............................................................ ........................................................................................................... ............................................... 30

4.2

parámetros de la forma de la cuenca .......................................................... ................................................................................... ......................... 31

4.2.1

coeficiente de compacidad o índice de Gravelius (Kc) ................................................. 31

4.2.2

ancho medio de la cuenca ...................................................................... ............................................................................................ ...................... 31

4.2.3

índice o factor de forma (Ff )..........................................................................................31

4.3

parámetros del relieve de la cuenca ............................................................ ..................................................................................... ......................... 32

4.3.1

Rectángulo Equivalente ............................................................ ................................................................................................ .................................... 32

4.3.2

Pendiente Media ............................................................ ........................................................................................................... ............................................... 32

4.3.3

altitud media ..................................................................... ................................................................................................................. ............................................ 33

4.3.4

Curva Hipsométrica ...................................................................... ....................................................................................................... ................................. 33

4.3.5

Índice de pendiente ..................................................................... ...................................................................................................... ................................. 35

4.3.6

Pendiente Media del Cauce Principal ................................................................. ........................................................................... .......... 36

4.3.7

Coeficiente Orográfico .............................................................. .................................................................................................. .................................... 36

4.4

PARÁMETROS DE LA RED DE DRENAJE – SISTEMA DE DRENAJE .......................................... 36

4.4.1

Grado de Ramificación .............................................................. .................................................................................................. .................................... 36 4



4.4.2

Densidad de Drenaje ..................................................................................................... 37

4.4.3

Frecuencia de Ríos ........................................................................................................ 37

4.4.4

Extensión media del escurrimiento Superficial ............................................................ 38

4.4.5

Coeficiente de Torrencialidad ....................................................................................... 38

4.4.6

Coeficiente de Masividad .............................................................................................. 38

4.5

RESUMEN DE LOS PARÁMETROS .......................................................................................... 39

5 CONCLUSIONES ............................................................................................................................. 40 Bibliografía.......................................................................................................................................... 41

Fig. 1.1 Partes de una Cuenca Hidrográfica. ........................................................................................... 9 Fig. 1.2 Tipo de Cuencas ........................................................................................................................ 10 Fig. 1.3 Delimitación de una cuenca ..................................................................................................... 12 Fig. 1.4 Perímetro y longitud de una cuenca ........................................................................................ 13 Fig. 1.5 Factor forma de una cuenca ..................................................................................................... 15 Fig. 1.6 Rectángulo Equivalente ............................................................................................................ 16 Fig. 2.1 Mapa de Ubicación de la cuenca del río Rímac ........................................................................ 20 Fig. 4.1 Curva Hipsométrica de la cuenca del río Rimac. ...................................................................... 34 Fig. 4.2 Relación entre el número de ríos vs longitud en la cuenca del río Rímac ............................... 37

Tabla 4.1 Parámetros Generales de la cuenca del rio Rímac ................................................................ 30 Tabla 4.2 Calculo de la altitud media en la cuenca del río Rímac ......................................................... 33 Tabla 4.3 Cálculos para la curva Hipsométrica de la cuenca del río Rímac. ......................................... 34 Tabla 4.4: Cálculo del índice de pendiente ........................................................................................... 35 Tabla 4.5 Número de orden de ríos en la cuenca del río Rímac ........................................................... 36

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UNFV-FIGAE| PARÁMETROS FISIOGRÁFICOS DE UNA CUENCA


Cuadro 1.1 Elementos Básicos de una Cuenca Hidrográfica ................................................................ 11 Cuadro 1.2 Valores del Índice de Compacidad ..................................................................................... 14 Cuadro 1.3 Densidad de drenaje .......................................................................................................... 18 Cuadro 2.1 Demarcación política de la cuenca ..................................................................................... 21 Cuadro 2.2 Cobertura vegetal ............................................................................................................... 22 Cuadro 2.3 Subcuencas que forman la cuenca del río Rímac ............................................................... 23 Cuadro 3.1 Material Cartográfico ......................................................................................................... 27 Cuadro 4.1 Resumen de los parámetros fisiográficos de la cuenca del río Rímac ............................... 39

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-

Determinar los parámetros fisiográficos de la cuenca hidrográfica del rio Rímac, mediante el uso del ArcGIS, con la finalidad de conocer la influencia de estos parámetros en el comportamiento hidrológico de la cuenca.

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Es imprescindible la determinación de los parámetros fisiográficos, para así realizar la caracterización de la Cuenca del rio Rímac. El cual debe incluir, la determinación de parámetros de superficie como área y perímetro; en los parámetros de forma datos de coeficiente de compacidad, ancho medio, factor de forma; así mismo pendiente media de la c uenca, pendiente media del rio principal, lado mayor del rectángulo equivalente, lado menor del rectángulo equivalente, altura media de la cuenca en cuanto a parámetros de relieve y finalmente otros parámetros de drenaje como densidad de drenaje, frecuencia de ríos, extensión media de escurrimiento, coeficiente de Torrencialidad y coeficiente de masividad, ya que estas características de esta influyen en el comportamiento hidrológico de la cuenca en mención.

Es importante la determinación de los parámetros fisiográficos de la Cuenca del rio Rímac, ya que contribuirá como herramienta para otros trabajos hidrológicos. Pues en base a ello se puede lograr la transferencia de información de un lugar a otro, donde exista poca o nula información hidrológica, si existe cierta semejanza geomorfológica y climática de las zonas en cuestión.

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Una cuenca hidrográfica es una zona delimitada topográficamente que desagua mediante un sistema fluvial, es decir, la superficie total de tierra que desaguan en un cierto punto de un curso de agua o rio. Una cuenca hidrográfica es una unidad hidrológica, que ha sido descrita y utilizada como una unidad socio-económica-política para la planificación y ordenación de los recursos naturales. La cuenca de capitación se utiliza con frecuencia como sinónimo de una cuenca hidrográfica. No hay un tamaño definido de cuenca; puede tener desde una dimensión de varios miles de kilómetros cuadrados hasta la de unos pocos kilómetros cuadrados. (Sheng, 1992). Una cuenca es el área de terreno donde todas las aguas caídas por precipitación, se unen para formar un solo curso de agua. Cada curso de agua tiene una cuenca bien definida para cada punto de su recorrido. (Villon Bejar, 2002) La cuenca es el área que drena hacia un punto situado en los límites de una región hidrográfica. (Gómez Lora, 1987) Fig. 1.1 Partes de una Cuenca Hidrográfica.

Fuente: Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE).

Desde el punto de vista de su salida, existen fundamentalmente dos tipos de cuencas: endorreicas y exorreicas. Las endorreicas el punto de salida está dentro de los límites de la cuenca y generalmente es un lago; en las exorreicas su punto de salida está en los límites de las cuencas y está en otra corriente o mar. (Breña Puyol & Jacobo Villa, 2006)

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Fig. 1.2 Tipo de Cuencas

Fuente: Autoridad Nacional del Agua.

Una cuenca hidrográfica tiene elementos identificables, por un lado los recursos naturales: agua, suelo, cobertura vegetal, fauna, recursos ictiológicos, recursos mineros; y por otro lado, el factor antrópico (acción humana, que comprende a los reservorios, canales de riego relaves contaminantes, plantaciones forestales, cultivos, pastizales cultivados, etc. Así mismo, dentro del factor antrópico se considera a la organización institucional, la coordinación interinstitucional y el marco normativo que se puede tener o dar para el manejo o tratamiento de las cuencas hidrográficas. (Vasquez Villanueva & Otros, 2000) A continuación, presentamos los elementos básicos de una cuenca, el libro de Manejo de cuencas altoandinas.

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Cuadro 1.1 Elementos Básicos de una Cuenca Hidrográfica

El Agua

El Suelo

El Clima

La Vegetación

La Topografía

La Fauna

Recursos naturales que sirven para la actividad agropecuaria

El Hombre

ELEMENTOS BÁSICOS DE UNA CUENCA HIDROGRÁFICA Elemento fundamental de la cuenca y de la vida, ya que permite potenciar o disminuir la capacidad productiva de los suelos; la forma como ocurre y se traslada dentro de la cuenca puede producir grandes beneficios (riego, agua potable, pesca, electricidad, insumo industrial, navegación, etc.) o grandes desastres (erosión, huaycos, inundaciones, etc.). Si se usa adecuadamente, permite cubrir diversas necesidades de la población humana y animal. Otro de los elementos importantes de una cuenca, ya que, si se relaciona adecuadamente con el agua de buna calidad, favorece la vida humana, animal y vegetal; en caso contrario pueden producirse fenómenos nocivos como la erosión, contaminación, salinización, problemas de drenaje, etc. Otro elemento que actúa en la cuenca y que define el nivel de la temperatura, precipitación, nubosidad y otros fenómenos favorables o adversos para la actividad biológica. Muy importante en el ciclo hidrológico debido a la evaporación que origina y a la acción de amortiguamiento y protección del impacto directo dl agua sobre el suelo. La pendiente y la topografía de la superficie del terreno permiten que, en el agua, al discurrir; adquiera determinadas velocidades. Para lograr aprovechamiento racional del agua y el suelo es indispensable la aplicación de prácticas conservacionistas adecuadas, ya sea tanto en zonas planas como en laderas. La población animal que habita en una cuenca no solo proporciona posibilidades a la vida humana, sino que otorga condiciones para que la cuenca mantenga un equilibrio con respecto a sus recursos naturales Existen diversos recursos naturales que no necesariamente sirven a la actividad agropecuaria y que son parte significativa de las cuencas. El agua sirve para generar electricidad de las ciudades, se pueden convertir en aguas potables para el consumo poblacional o para sustentar la pesca. El suelo sirve como parte del hábitat de las ciudades, construcción de carreteras y centros de recreación. Así mismo existen recursos mineros que sirven para la industria que son básicos para la generación del producto bruto interno (PBI) y a las divisas de un país. Es el elemento más importante de la cuenca, porque es el único que puede planificar el uso racional de los recursos naturales para su aprovechamiento y conservación. Fuente: VASQUEZ VILLANUEVA Y OTROS. (2000)

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La delimitación de una cuenca, se hace sobre un plano o mapa a curvas de nivel, siguiendo las líneas de divortiumacuarum (parteaguas), la cual es una línea imaginaria, que divide a las cuencas adyacentes y distribuye el escurrimiento originado por la precipitación, que en cada sistema de corriente, fluye hacia el punto de salida de la cuenca. Fig. 1.3 Delimitación de una cuenca

Fuente: Hidrología- Máximo Villon

Para la demarcación se debe considerar:   



Utilizar un mapa a escala conveniente en el que figuren la cuenca y sus áreas aledañas. La divisoria de aguas debe pasar por los puntos más altos que separan una cuenca de otra. Las curvas de nivel se cortarán perpendicularmente así estas sean rectas (paralelas al cauce), cóncavas (si se va de un punto más alto a uno más bajo) o convexas (si se va de un punto más bajo a un punto más alto) La divisoria de aguas solo cortará el cauce en el punto de interés.

Consiste en definir la línea de divortiumaquarum 1, que es una línea curva cerrada que parte y llega al punto de captación o salida mediante la unión de todos los puntos altos e interceptando en forma perpendicular a todas las curvas de altitudes del plano o carta topográfica, por cuya razona dicha línea divisoria también s ele conoce con el nombre de línea neutra de flujo. La longitud de la línea divisoria es el perímetro de la cuenca y la superficie que encierra dicha curva es el área proyectada de la cuenca sobre un plano horizontal. (Villon Bejar, 2002)

1

También conocida como línea divisoria de aguas.

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Es el área plana (proyección horizontal) incluida entre su divisoria topográfica; el área influye de forma directa en la cantidad de agua que ella puede producir y consecuentemente en la magnitud de los caudales. El área se puede determinar de las siguientes formas:    

Utilizando software. Mediante el uso del planímetro. Descomposición geométrica. Por pesadas.

Es la superficie de la cuenca comprendida dentro de la curva cerrada de divortiumaquarum. La magnitud del área se obtiene mediante el planímetrado de la proyección del área de la cuenca sobre un plano horizontal. Dependiendo de la ubicación de la cuenca, su tamaño influye en menor o mayor grado en el aporte de la escorrentía, tanto directa como de flujo de base o flujo sostenido. El tamaño relativo de estos espacios hidrológicos define, aunque no de manera rígida, los nombres de microcuenca, sub cuenca o cuenca . (Faustino, JImenez, & Velasquez, 2006)

La longitud L de la cuenca puede estar definida como la distancia horizontal del rió principal entre un punto aguas abajo (estación de aforo) y otro punto aguas arriba donde la tendencia general del río principal corte la línea de contorno de la cuenca. Mientras que el perímetro de la cuenca o la longitud de la línea divorcio de la hoya es un parámetro importante, pues en conexión con el área nos puede decir algo sobre la forma de la cuenca. Usualmente este parámetro físico es simbolizado por la mayúscula P. El perímetro es la longitud de la línea de divortiumaquarum. Se mide mediante el curvímetro o directamente se obtiene del software en sistemas digitalizados. También se puede obtener con el recorrido de un curvímetro sobre la línea que encierra la forma de la cuenca. (Faustino, JImenez, & Velasquez, 2006) Fig. 1.4 Perímetro y longitud de una cuenca

Fuente: Hidrología- Máximo Villón

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Este parámetro 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 que presentan las mismas. Se expresa en los siguientes parámetros:

Es un índice que da una idea de la forma de la cuenca, el cual compara el perímetro de la misma con un círculo de área idéntica a la cuenca. Indica la regularidad de la forma de la cuenca (Gómez Lora, 1987)

  0.28∗ √  En donde: P: Perímetro de la cuenca en Km. S: Superficie de la cuenca, en kilómetros cuadrados. Cuadro 1.2 Valores del Índice de Compacidad

Kc

FORMA DE LA CUENCA

TENDENCIA CRECIDAS

1-1,25 1,25-1,5 1,5-1,75

De casi redonda a oval redonda De oval redonda a oval oblonga De oval oblonga a rectangular

Alta Media Baja

Fuente: Elaboración Propia

Es un parámetro promedio, que se obtiene a partir del cociente entre el Área de la cuenca y la longitud máxima (Lm) de la misma. (Gómez Lora, 1987)

En donde:

  

A= Área de la cuenca. L= Longitud de la cuenca.

Es la relación entre el área de la cuenca y la longitud axial de la cuenca. La longitud axial de la cuenca se mide cuando se sigue el curso de agua más largo desde la desembocadura hasta la cabecera más distante de la cuenca (cauce principal). El factor de forma nos da alguna indicación de la tendencia de las avenidas en el cauce; es decir, el factor de forma bajo está menos sujeta a crecientes que otra del mismo tamaño, pero con mayor factor de forma. (Villon Bejar, 2002)

    /   14



En donde: Am: Ancho medio de la cuenca. A= Área de la cuenca. L= Longitud de la cuenca. Fig. 1.5 Factor forma de una cuenca


a) Oval redondeada b) Alargada. La forma oval redondeada es más compacta que la alargada

Es una representación geométrica regular de la forma y área de una cuenca a través de un gráfico, en el cual se puede apreciar la distribución de áreas en función a la altitud. (Villon Bejar, 2002) Para el cálculo del lado mayor se utiliza la siguiente ecuación:

 ±  ()    

L= En donde:

P: Perímetro total de la cuenca en kilómetros. A: Área total de la cuenca en kilómetros cuadrados.

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Fig. 1.6 Rectángulo Equivalente


Para hallar este parámetro se utiliza el método de curvas de nivel ya que es el que más se ajusta a la realidad, cuya aplicación consiste en la selección de las curvas de nivel de un mismo rango de altitud. (Villon Bejar, 2002) En la determinación de la pendiente media de la cuenca se emplea la siguiente ecuación:

%  100∗  ℎ En donde: Dv: Desnivel entre curvas de nivel. Dh: Distancia horizontal.

La altitud media representa la altura media de la cuenca, siendo un valor muy importante para los estudios de análisis hídricos (Villon Bejar, 2002). Se obtiene mediante la siguiente ecuación:

  ∑=ℎ ∗  / En donde: Hm: Altura media. Himi: Altura media entre dos curvas de nivel. Ai: Área entre dos curvas de nivel. At: Área total de la cuenca.

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Es una representación gráfica de la distribución de superficies por encima o por debajo de cada nivel o cota. Se grafica las áreas en las abscisas y las altitudes en las ordenadas. Representa en cierta forma un medio útil para determinar, entre otros aspectos, el estado y madurez del relieve aproximado de la cuenca en estudio. (Villon Bejar, 2002)

Es el valor medio de las pendientes, correspondientes a las áreas elementales; es un parámetro importante en los análisis hidrológicos que tiene una relación directa con el escurrimiento superficial y el sistema de drenaje de la cuenca. (Villon Bejar, 2002)

  ∑ (  −)∗ √ 1 En donde: Ip: Índice de pendiente. an…an-1: cotas de las n curvas de nivel consideradas. Bi: La fracción de la superficie total de la cuenca comprendida entre las cotas an-an-1. L: Longitud del lado mayor del rectángulo equivalente en m.

 )   ( 1000∗ Dónde: HM= Cota mayor Hm= Cota menor L= Longitud del curso de agua más largo.

Refleja el grado de ramificación o bifurcación dentro de una cuenca. Para determinar el grado de ramificación de un curso principal se considera el número de bifurcaciones que tiene los tributarios, asignándoles un orden a cada uno de ellos en forma creciente, desde el inicio de la división hasta llegar al curso principal, de manera que el orden atribuido a este nos indique la extensión de la red de corrientes dentro de la cuenca. ( Hernández Becerra, 1993)

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Según Horton el orden del cauce principal de un rio se establece de la siguiente forma:   

Las quebradas o nacientes que no tienen tributarios son de primer grado. La unión de dos nacientes de primer orden forman un cauce de segundo orden. Dos ríos de segundo orden que se unen forman uno de tercer orden y así sucesivamente. Mientras mayor sea el orden de un rio que contiene una cuenca, el sistema de drenaje es más detallado y por tanto tiene mayor capacidad de retención o mayor tiempo de concentración.

Esta característica proporciona una información más real que la densidad de corrientes, ya que se expresa como la longitud de las corrientes, por unidad de área (Villon Bejar, 2002), es decir:

   Donde: D= densidad de drenaje L= longitud total de las corrientes perennes o intermitentes en Km Cuadro 1.3 Densidad de drenaje

CARACTERISTICA DE LA CUENCA

Regular drenaje Normal drenaje Buen drenaje

Dd

0a1 1 a 1.5 > 1.5


Es un parámetro que relaciona el total de los cursos de agua con el área de la cuenca; expresándose ríos/km2. (Gómez Lora, 1987)

        Es la distancia media en línea recta que el agua precipitada tendrá que recurrir para llegar el lecho de un curso de agua a menor valor y menor tiempo. (Gómez Lora, 1987) Este parámetro se obtiene de la siguiente relación:

  4 Donde: Es: Extensión media de escurrimiento superficial Li: Suma de la longitud de los ríos de 1er y 2do orden (Km)

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Este parámetro nos indica la relación entre el número de cursos de agua de primer orden y el área de la cuenca; teniendo así la siguiente relación:

   1

Donde: N1= número de ríos de primer orden A= área de la cuenca

Es un coeficiente relacionado con la erosión de la cuenca, permite diferenciar netamente cuencas de igual altura media y relieve diferentes, aun cuando no es suficiente para caracterizar la proclividad a la erosión en una cuenca, ya que da valores iguales en el caso de cuencas diferenciadas, como es el caso en el que la altura media y superficie aumenten proporcionalmente. (Faustino, JImenez, & Velasquez, 2006). Este parámetro indica la relación entre la altitud media y el área total de la cuenca; siendo la siguiente la fórmula para su cálculo:

   Donde H= Altura media de la cuenca A= Área de la cuenca

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La cuenca del rio Rímac se encuentra localizada en la región central y occidental del territorio peruano. Se encuentra ubicada entre las coordenadas geográficas 11°36’52’’ y 12°05’47’’ de latitud Sur y entre 76°11’05’’ y 77°04’36’’ de longitud Oeste.

A continuación, se presenta la imagen del mapa elaborado por el grupo de trabajo. Fig. 2.1 Mapa de Ubicación de la cuenca del río Rímac

Fuente: Elaboración propia

El rio Rímac está formado por las subcuencas de los ríos Santa Eulalia y San Mateo que, al unirse a la altura de la cuidad de Chosica, forman el rio principal que pasa por la cuidad de Lima. (Autoridad Nacional del Agua, 2010)

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La cuenca pertenece hidrográficamente a la vertiente del Pacífico, el río Rímac nace en la cordillera Central de los Andes y recorre perpendicularmente hasta desembocar en el Océano Pacífico. La Cuenca del río Rímac posee una extensión de 3503,95 km 2, con una longitud de 127,02 km, la parte húmeda es aproximadamente de 2003,1 km 3 que representa el 65,7% y corresponde a la parte alta de la cuenca. (Autoridad Nacional del Agua, 20 10) Políticamente la cuenca del rio Rímac se encuentra ubicada en su mayoría en el departamento de Lima y en menor proporción en el departamento de Junín; enmarcándose en la provincia de Lima, Huarochirí y Yauli respectivamente. A continuación, se presenta la demarcación política de la cuenca como se indica en el cuadro siguiente Cuadro 2.1 Demarcación política de la cuenca DEPARTAMENTO

LIMA

JUNIN

PROVINCIA

SUPERFICIE (km2)

PORCENTAJE

Callao

30,10

0,87

Lima

775,70

22,13

Huarochirí

2695,00

76,92

Yauli

3,10

0,08

Elaboración Propia Fuente: Autoridad Nacional del Agua-ANA, 2010

La entidad administrativa que regula el uso de los recursos hídricos en la cuenca del río Rímac, es la Administración Local de Agua Chillón-Rímac-Lurín, que depende de la Autoridad Nacional del Agua-ANA, adscrita al Ministerio de Agricultura.

La vía principal se inicia en Lima, esta vía permite la conexión a las carreteras panamericana norte, sur y carretera central. La cuenca del río Rímac es recorrida por la carretera central, que se inicia de la ciudad del Callao, pasando por las ciudades Chosica, Ricardo Palma, Matucana, San Mateo, Chicla y Ticlio. Mientras otra carretera afirmada se inicia desde Chosica-Santa Eulalia hasta los distritos de Laraos, Carampoma y continúa a la laguna Milloc y se conecta finalmente a la carretera central. (Autoridad Nacional del Agua, 2010)

El Perú es considerado un país en desarrollo, Tiene una extensión territorial de 1 285 216 km 2, relativamente extensa para una población de 28 220 764 de habitantes. (INEI, 2008) El área irrigada se estima en 2,1 millones de hectáreas. El 85% del agua se usa en las actividades agrícolas. El recurso agua fresca está mal distribuido: en la Costa es de 1 641 m 3 por habitante al año, muy cerca al límite crítico estimado que llega a los 1 000 m 3 por habitante/año. En cambio, en la región de la selva alcanza a los 10 000 m 3 por habitante/año, lo que ocupa los 2/3 de la superficie total del país. 21



La agricultura constituye la tercera actividad socio-económica del valle y l a cuenca del rio Rímac, con un consumo de agua superficial de 105 150 000 m3. Además de uso industrial y minero, siendo el consumo de 28 391 774,40 m3, según la Administración Local del Agua Chillón-RímacLurín. (Autoridad Nacional del Agua, 2010)

La cobertura vegetal está constituida exclusivamente por gramíneas de tipo forrajero. En el siguiente cuadro se muestra un resumen de las especias más resaltantes por cada rango de altitud. A continuación, presentamos el cuadro de la cobertura vegetal presente por cada piso altitudinal:

Cuadro 2.2 Cobertura vegetal RANGO DE ALTITUD

ZONA

ESPECIES

0 - 1 000 msnm

árida o desértica

1 000 - 2 000 msnm

semiárida

Tillansias Molle (Schinus molle), Tara (Caesalpinea Tinctorea), y varios cactus.

2 000 - 4 000 msnm

***

4 000 - 5 000 msnm

***

Arbustos y vegetación de pastos naturales. Pastos naturales permanentes

Elaboración Propia Fuente: Autoridad Nacional de Agua, 2010

La topografía de la cuenca del río Rímac es variada, encañonados en las márgenes de los ríos Santa Eulalia y Rímac (media y alta), que oscilan entre los 1000 a 3000 m; sin embargo, por arriba de los 3500 msnm la topografía del terreno es ondulada y oscila entre 10 y 30% de pendiente. El río Rímac presenta dos sub cuencas importantes, la de rio Santa Eulalia y la del rio San Mateo al que también se le llama Rímac. La confluencia de ambos ríos se produce cerca de la localidad de Chosica. (Autoridad Nacional del Agua, 2010). A continuación, se presenta un cuadro de las subcuencas que forman a la cuenca del río Rímac.

22



Cuadro 2.3 Subcuencas que forman la cuenca del río Rímac NOMBRE SUBCUENCA BAJA RIO RIMAC

SUBCUENCA QDA. JICAMARCA SUBCUENCA JICAMARCASANTA EULALIA SUBCUENCA RIO SANTA EULALIA SUBCUENCA SANTA EULALIAPARAC

SUBCUENCA QDA. PARAC

SUBCUENCA PARAC-ALTO RIO RIMAC SUBCUENCA ALTO RIO RIMAC

SUBCUENCA RIO BLANCO

DESCRIPCIÓN

Se localiza en la parte baja del río Rímac, ocupa una superficie de 441.03 km2 y representa el 12.59% de área total de la cuenca del río Rímac. Cuya longitud de cauce principal es de 22.92 km. Se localiza en la parte baja del río Rímac. La subcuenca de la Qda. Jicamarca ocupa una superficie de 492.31 km2, y representa el 14.05% del área total de la cuenca del río Rímac. Se localiza en la parte baja del río Rímac, ocupa una superficie de 267.60 km2 y representa el 7.64% del área total de la cuenca del río Rímac. Ocupa una superficie de 1077.38 km2, representa el 30.75% de área total de la cuenca del río Rímac, cuya longitud de cauce principal es de 62.36 km. Hidrográficamente es uno de los ejes principales de drenaje de la cuenca del río Rímac. Tiene una superficie de 633.71 km2 y representa el 18.09% del área total de la cuenca, cuya longitud de cauce principal es 48.39 km, hidrográficamente se localiza en la parte media del río Rímac. Tiene una superficie de 130.43 km2 y representa el 3.72% del área total de la cuenca, cuya longitud de cauce principal es 20.55 km, hidrográficamente se localiza en el tramo Qda. Parac-PachachacaTonsuyoc. Tiene una superficie de 55.93 km2 y representa el 1.60% del área total de la cuenca, cuya longitud de cauce principal es 7.89 km, hidrográficamente se localiza en el tramo río Rímac parte alta. Tiene una superficie de 169.81 km2 y representa el 4.85% del área total de la cuenca, cuya longitud de cauce principal es 18.18 km, hidrográficamente se localiza en la parte alta del río Rímac. La subcuenca Río Blanco tiene una superficie de 235.75 km2 y representa el 6.73% del área total de la cuenca, cuya longitud de cauce principal es 32.0 km. Elaboración Propia Fuente: Autoridad Nacional de Agua, 2010

Geológicamente la cuenca está constituida por sedimentos marinos y continentales, los cuales fueron modificados en primer lugar por efecto del emplazamiento 2 del batolito3 de la Costa y en segundo lugar por procesos orogénicos 4 y epirogénicos5 que generaron fuerzas tectónicas, dando como resultado el levantamiento de los Andes y la existencia de grandes estructuras geológicas como fallas, pliegues y sobre escurrimientos.

2

Describe el desarrollo de una masa de roca eruptiva (basalto) en otra roca ya existente. Masa de roca magmática, de grandes dimensiones, consolidada en las profundidades de la corteza terrestre. 4 Creación u Origen de nuevo relieve terrestre. 5 Movimiento lento de elevación o Hundimiento de grandes zonas de superficie. 3

23



En lo que actualmente es la cuenca del río Rímac, la secuencia estratigráfica indica que las rocas más antiguas corresponden al Jurásico superior. A lo largo de la costa actual, ocurrió una fuerte actividad volcánica que dio origen a la formación Casma; seguidamente vino una transgresión a finales del Cretáceo inferior, depositándose sedimentos calcáreos de las formaciones Chimú, Chulec y Pariatambo que se exponen en la parte alta de la cuenca. Posteriormente, sobrevino un nuevo ciclo volcánico-sedimentario originando primero el volcánico Millotingo y luego la formación Huarochirí.

Estructuralmente, la cuenca muestra tres zonas bien diferenciadas. Una zona imbricada en la parte media y alta de la cuenca, mostrando fallas y pliegues de carácter regional y local que se orientan de NO a SE y se caracteriza por la existencia de pliegues apretados y fallas inversas como resultado de una fuerte tectónica compresiva (fase Incaica) que ha deformado las rocas con variada intensidad. Una segunda zona en la parte media de la cuenca, relativamente menos deformada que la anterior, cubierta ampliamente por rocas intrusivas y volcánicas, donde las relaciones estructurales se manifiestan a través del contacto de los plutones sobre los derrames volcánicos. Una tercera zona en la parte baja sobre la cordillera de la costa, donde se evidencia un intenso fracturamiento transversal a la orientación andina, sobresalen estructuras importantes como el anticlinal de Lima y la gran falla regional que se inicia en la quebrada Canto Grande.

A continuación, mostraremos las características ecológicas encontradas en la cuenca del rio Rímac, según el estudio Evaluación de los recursos hídricos en la cuenca del rio Rímac. La cuenca del río Rímac se encuentra dentro de las siguientes características ecológicas: Bosque Húmedo Montano Tropical (bh-MT). Va desde 3000 a 4000 msnm y se caracteriza porque son los lugares donde predominantemente se cultivan papas, habas, trigo, olluco, oca, cebada, y limitadas especies nativas como los quinuales, quishuar, qolle, tarwi. Su precipitación oscila entre los 500 y los 1000 mm y su biotemperatura6 está entre los 4 a 12 oC.

6

Temperatura del aire, aproximadamente entre 0°C y 30°C que determina el ritmo e intensidad de los procesos fisiológicos de las plantas

24



Desierto Desecado Subtropical (dd-S). Corresponde a las planicies y partes bajas de los valles costeros, desde el nivel del mar hasta los 1800 msnm. El relieve topográfico es plano y ligeramente ondulado, variado abrupto en los cerros aislados. En ésta zona de vida no existe vegetación o es muy escaza. Desierto per árido Montano Bajo Subtropical (dp-MBS) Se extiende desde los 1000 a 1500 msnm. El clima es per árido templado cálido, con temperatura media anual entre 15 o y 13 oC y una precipitación promedio anual de 50 mm. La vegetación es escaza, pero durante la época de lluvias veraniegas emergen hierbas efímeras que se asocian con la vegetación arbustiva y algunas cactáceas que sí existen permanentemente. Desierto per árido Montano Bajo Tropical (dp-MBT) Biotemperatura media anual es de 16,8 oC y el promedio de precipitación total por año es de 110 mm. Desierto per árido Pre montano Tropical (dp-PT) Cubre un área que va desde 1200 a 1300 msnm está caracterizada por la presencia xerofítica, con piso de cactáceas y reducida vegetación herbácea. La precipitación está comprendida entre los 65 y 90 mm y su biotemperatura entre 21 oC y 22oC. Desierto súper árido Subtropical (ds-S) Se extiende entre el nivel del mar y los 1000 msnm, la precipitación máxima anual es de 49 mm y la mínima de 18 mm, mientras que la temperatura promedio anual varía de 22,2 a 19 oC. La vegetación es relativamente abundante para las condiciones desérticas, correspondiendo a los sectores de lomas costeras, que son las zonas más húmedas del desierto litoral. La vegetación comprende arbustos xerófilos y gramíneos. Estepa Montano Tropical (e-MT) Ubicada entre los 3000 a 4000 msnm se caracteriza por la presencia de matorrales arbustivos semiperennifolios tales como: manzanita, yauli, espino y chegche. Tiene una precipitación que oscila entre los 330 a 500 mm y una biotemperatura que va de los 6 a los 12 oC. Estepa espinosa Montano Bajo Tropical (ee-MBT) Ubicado entre los 2000 y 3050 msnm presenta matorrales arbustivos semiperennifolios tales como: manzanita, quisuar, yauli, espino, chegche, mito, cabuya, huaranhual, riuri y cactáceas como la tuna. Tiene precipitaciones que varían entre los 250 a 480 mm y una biotemperatura que va de los 12 a los 17 oC. Matorral Desértico Montano Bajo Tropical (md-MBT) Ubicado entre los 2000 a 3000 msnm presenta una precipitación entre 180 a 250 mm. La vegetación es de matorrales arbustivos semicaducifolios con presencia de estrato arbóreo y cactáceo. Su biotemperatura oscila entre los 12°C a 17°C. 25



Matorral Desértico Montano Tropical (md-MT) Su altitud está comprendida entre los 3000 a 3600 msnm con una precipitación de 125 a 250 mm y una biotemperatura entre 9 a 12°C. Presenta matorrales arbustivas semiperennifolios tales como: manzanita quisuar, yauli, espino, chegche, mito, cabuya, huaranhual, riuri y cactáceas como la tuna. Matorral Desértico Pre montano Tropical (md-PT) Está ubicado entre los 1300 a 2000 msnm y presenta matorrales arbustivos caducifolios con presencia de cactáceas. La precipitación varía desde entre 90 a 210 mm y su biotemperatura entre 12 a 21°C. Nival Tropical (NT) La biotemperatura media anual generalmente se encuentra por debajo de 1.5°C y el promedio de precipitación total anual a menudo variable entre 500 y 1000 mm. Las formaciones nivales tienen importancia desde el punto de vista del régimen hidrológico de los ríos y de las lagunas alto andinas. Páramo Húmedo Subalpino Tropical (ph-SaT) Ubicado entre los 3350 a 4600 msnm presenta gramíneas de tipo forrajero. Su precipitación oscila entre los 450 a 500 mm y su biotemperatura entre 3 a 6°C. Páramo muy Húmedo Subalpino Tropical (pmh-SaT) Ubicado entre los 4000 a 4600 msnm presenta por lo general gramíneas. Su precipitación oscila entre 500 a 1000 mm y su biotemperatura va desde 3 a 6°C. Tundra Pluvial Alpino Tropical (tp-AT) Abarca de los 4600 a 4800 msnm. La precipitación oscila entre los 400 a 550 mm y su temperatura varía entre los 3 a 1°C.

Existe una dependencia entre las condiciones climáticas de una zona y el desarrollo de los diversos campos económicos, sociales y productivos, tales como la agricultura, la ganadería, la caza, la industria, el transporte, la vivienda, etc. (Autoridad Nacional del Agua, 2010) Las características climáticas que mencionaremos a continuación, es información recopilada de un estudio de caracterización climática para el informe de Estudio Hidrológico y Ubicación de la red de estaciones Hidrométricas en la cuenca del rio Rímac, realizado por los técnicos de la Autoridad Nacional del Agua en el año 2010, y nos servirá de base para entender y comprender el comportamiento de la cuenca del rio Rímac.

Según (Autoridad Nacional del Agua, 2010), las características climáticas de la cuenca alta permiten definir la zona, según la clasificación del Dr. L.R. Holdrige 7 , como una formación 7

botánico y climatólogo estadounidense. Su aportación más conocida es un sistema de clasificación de zonas biogeográficas, llamado sistema de clasificación de zonas de vida de Holdridge.

26



Páramo muy húmedo Sub-Alpino, la que se encuentra ubicada en el sector andino conocido como puna y se extiende entre las cotas 3800 y 4800 msnm. El ambiente se caracteriza por presentar un clima muy húmedo y frígido; es decir con precipitaciones cuyo promedio anual esta alrededor de 647.6 mm, con oscilaciones de 525.3 a 874.6 mm, principalmente presentados en el período diciembre-marzo, en relación directa con la altitud.

La información cartográfica base se ha tomado de las cartas nacionales en escala 1: 100 000 en formato shapefile, del Instituto Geográfico Nacional (IGN). A continuación, detallamos el material cartográfico utilizado.

Cuadro 3.1 Material Cartográfico Descripción

Material

Carta Nacional 23-j Carta Nacional 23-k Carta Nacional 24-i Carta Nacional 24-j Carta Nacional 24-k Carta Nacional 25-i Carta Nacional 25-j

Formato

Escala

Shapefile Shapefile Shapefile Shapefile Shapefile Shapefile Shapefile

1: 100 000 1: 100 000 1: 100 000 1: 100 000 1: 100 000 1: 100 000 1: 100 000

Elaboración Propia

Los equipos necesarios para el procesamiento de la información fueron: -

Computadora TOSHIBA-SATELLITE CORE i5. Impresora Hp 1510.

Los softwares mencionados a continuación fueron utilizados en el procesamiento de la información cartográfica. -

ArcGIS 10.1 Microsoft Excel 2016. Microsoft Word 2016.

27



A continuación, presentaremos la metodología empleada que se utilizó para determinar los parámetros geomorfológicos de la cuenca del rio Rímac, el cual consiste en los siguientes procedimientos:

Consistió en la revisión bibliográfica y recopilación de información que se utilizó en la determinación de los parámetros geomorfológicos y características de la cuenca del rio Rímac.

Para el presente trabajo se integran los shapefile de las hojas 23-J, 23-K, 24-I, 24-J, 24-K, 25-I, 25-J; así mismo se delimitara la cuenca, el cual servirá como mapa base que va desempeñar un rol importante en la elaboración de nuestros mapas.

Para determinar los parámetros geomorfológicos de la cuenca del rio Rímac se utilizó el software ArcGIS 10.1, llevándose a cabo los siguientes procedimientos:

-

Se determinó el área de la cuenca: A

-

Se determinó el perímetro de la cuenca: P

-

Se determinó la longitud del cauce principal: L

-

Se hizo uso de datos y fórmulas para calcular:

  /   (0,28∗ )/√    /   1,128∗√ /    ±  ()   y lm=       Pendiente media de la cuenca: %  100∗  ( el desnivel se halló a través del Ancho de la cuenca: Índice de compacidad: Kc Factor de forma: Relación de elongación El lado mayor y menor del rectángulo equivalente:

ArcGIS)

28



-

Altitud media de la cuenca: ArcGIS Determinación de curva hipsométrica: mediante el ArcGIS 10.1 y Microsoft Excel 2016. Determinación

de

la

pendiente

media

 )   ( 1000∗

del

cauce

principal:

Determinación del grado de ramificación. Determinación Densidad de drenaje:

  

; (L se determinó mediante el ArcGIS 10.1).

La información procesada fue llevada a escala de trabajo y luego dicha información base es editada utilizando la herramienta Arc MAP, del Software ArcGIS 10.1. El resultado final fue la presentación de los siguientes mapas: -

Mapa de Ubicación y Localización. Mapa de la Red Hídrica. Mapa de parámetros. Mapa de pendientes.

29



La delimitación de la cuenca del rio Rímac se realizó mediante el programa de sistemas de información geográfica ArcGIS. Primero se localizó las cartas nacionales en formato shp del servidor espacial del MINEDU8. Con esta información creamos el MDT 9 (formato TIN) para luego crear el formato RASTER, una vez definida la proyección se usa la herramienta Fill que permite llenar los espacios vacíos de la superficie, después se utiliza la herramienta FlowDirection y FlowAccumulation y para la delimitación se utiliza la herramienta Raster to Polygon y finalmente se procede a recortar los shapefiles. Como se está usando datos cartográficos digitales como son los shapefiles, que podrían tener errores de digitalización se deben entonces completar los cursos de a gua y curvas de nivel que se muestren incompletos como también superpuestos, con la ayuda de una imagen satelital. Para la determinación del área de la cuenca del rio Rímac, fue sumamente importante conocer los criterios de delimitación de cuencas, es decir el trazo de la divisoria de aguas, trazada en función a la topografía (curvas de nivel) del lugar.

Luego de realizar esos pasos, se determinó el área de la cuenca del rio Rímac, y se obtiene:

Tabla 4.1 Parámetros Generales de la cuenca del rio Rímac

3503,727

Km2

Perímetro

157.468 414,104

Km Km

H min

0

msnm

H máx.

5583

msnm

H media

2949,590

msnm

Área Longitud del rio Principal

Elaboración propia

8

Ministerio de Educación. Modelo Digital del Terreno.

9

30



  0.28∗ √   Donde: P: perímetro A: área

414,104011   0.28∗ 3503, 727358 Kc = 1,960

  

Donde: L: longitud del rio más largo A: área

 3503, 7 27358   157,468021 Am = 22,250 km

    /   Donde: L: longitud del rio más largo A: área

727358   3503, 157,468021 Ff = 0,1413

31



   +  ()     , +  (,)  3503,727358 Donde: LM: lado mayor P: perímetro A: área Lm: lado menor LM = 188,461 km

    414,104011 Lm   188,461 Lm

Lm= 18,591 km

Donde: Dv = Desnivel total de la cuenca. LM = Lado mayor del rectángulo equivalente.

 %  100∗  %  100∗ 5,5830 188,461km S% = 2.96%

32



  ∑=ℎ ∗  / Tabla 4.2 Calculo de la altitud media en la cuenca del río Rímac

COTA (m.s.n.m) Mínimo Máximo 0 500 500 1000 1000 1500 1500 2000 2000 2500 2500 3000 3000 3500 3500 4000 4000 4500 4500 5000 5000 5600

Media 250 750 1250 1750 2250 2750 3250 3750 4250 4750 5300 TOTAL

CÁLCULOS Aparcial*Hcota Área Km 394,023943 98505,98575 287,098138 215323,6035 258,025092 322531,365 260,903613 456581,3228 195,208606 439219,3635 186,466664 512783,326 217,71579 707576,3175 255,105882 956647,0575 477,841697 2030827,212 923,398253 4386141,702 47,927074 254013,4922 3503,714752 10380150,75 2

Elaboración propia

75   10380150, 3503,714752   2962,612 m.s.n.m

A continuación, se presenta la gráfica de distribución de superficies, por encima o por debajo de cada nivel o cota. Se graficó las áreas en las abscisas y las altitudes en las ordenadas. Representa en cierta manera un medio útil para determinar, el estado y madurez del relieve aproximado de la cuenca en estudio. A continuación, se presenta el siguiente cuadro con los datos para hallar la curva hipsométrica.

33



Tabla 4.3 Cálculos para la curva Hipsométrica de la cuenca del río Rímac. COTA (m.s.n.m)

CÁLCULOS

Mínimo Máximo Media

Área

Km2

Áreas

A parcial* cota media

Acum

Acum%

Acum

Acum%

% de Área de intervalo

Por encima

Por debajo

0

500

250

394.023943

98505.98575

3503.90933

100%

396.08048

11.245891

11.3039959

500

1000

750

287.098138

215323.6035

3216.81119

91.806348

681.12208

19.439998

8.13600215

1000

1500

1250

258.025092

322531.365

2958.7861

84.442427

939.14717

26.804327

18.6683252

1500

2000

1750

260.903613

456581.3228

2697.88248

76.996355

1200.0507

34.250812

15.5824877

2000

2500

2250

195.208606

439219.3635

2502.67388

71.425189

1395.2593

39.822288

24.2398006

2500

3000

2750

186.466664

512783.326

2316.20721

66.103514

1581.7260

45.144258

20.9044581

3000

3500

3250

217.71579

707576.3175

2098.49142

59.890003

1799.4418

51.358114

30.4536566

3500

4000

3750

255.105882

956647.0575

1843.38554

52.609396

2054.5477

58.639126

28.1854699

4000

4500

4250

477.841697

2030827.212

1365.54384

38.972008

2532.3894

72.277271

44.0918016

4500

5000

4750

923.398253

4386141.702

442.14559

12.618636

3455.7876

98.632106

54.5403052

5000

5600

5300

47.927074

254013.4922

394.218516

11.250819

3503.7147

100

45.4596947

TOTAL

3503.714752

10380150.75 Elaboración propia

Fig. 4.1 Curva Hipsométrica de la cuenca del río Rimac.

Curva Hipsométrica 0

20

40

60

80

100

120

120

6000

100

5000

80

4000

60

3000

40

2000

20

1000

0

Area por debajo de la cuenca Area pro encima de la curva

0 0

2

4

6

8

10

12

Elaboración propia

34



  ∑ (  −)∗ √ 1 En donde: Ip: Índice de pendiente. an…an-1: cotas de las n curvas de nivel consideradas. Bi: La fracción de la superficie total de la cuenca comprendida entre las cotas an-an-1. LM: Longitud del lado mayor del rectángulo equivalente en m. Tabla 4.4: Cálculo del índice de pendiente

Mínimo 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000

COTA (m.s.n.m) Máximo ∆ de alturas (km) 500 0.5 1000 0.5 1500 0.5 2000 0.5 2500 0.5 3000 0.5 3500 0.5 4000 0.5 4500 0.5 5000 0.5 5600 0.6 TOTAL

Area Km2 394.023943 287.098138 258.025092 260.903613 195.208606 186.466664 217.71579 255.105882 477.841697 923.398253 47.927074 3503.71475

CÁLCULOS 1* Bi 197.0119715 143.549069 129.012546 130.4518065 97.604303 93.233332 108.857895 127.552941 238.9208485 461.6991265 28.7562444 1756.650083

√1* Bi

14.0360953 11.9811965 11.358369 11.4215501 9.87948901 9.65574088 10.4334987 11.2939338 15.4570647 21.4871852 5.36248491 132.366608

Elaboración Propia

  ∑ (  −)∗ √ 1 366608   132, √ 188,461 Ip= 9,642

35



 )   ( 1000∗ Dónde: HM= Cota mayor Hm= Cota menor L= Longitud del curso de agua más largo.

(55830)   1000∗157.468021 LC = 0.035 m/m

4.3.7 COEFICIENTE OROGRÁFICO

       2962, 6 12965   3503,727358 Co=2505,068

Tabla 4.5 Número de orden de ríos en la cuenca del río Rímac

ORDEN DE RIOS Nº

Orden

Cantidad de ríos

Longitud (Km 2)

1

1

396

828.555576

2

2

92

390.038836

3

3

19

229.820509

4

4

3

120.379489

5

5

1

62.150205

511

1630.944615

Elaboración Propia

36



Fig. 4.2 Relación entre el número de ríos vs longitud en la cuenca del río Rímac

Número de rios vs Longitud (Km2) 900 800 700 600 500 400 300 y = 1,7818x + 144,09 R² = 0,9531

200 100 0 0

50

100

150

200

250

300

350

400

450


   944615 km   1630. 3503,727358km2 Donde: L: longitud total de los rios A: área

D = 0,46

        511í   3503, 727358 Fr = 0,14 ríos/km2

37



  4 Donde: Li: sumatoria de las longitudes de los ríos de primer y segundo orden

 3503, 7 27358   4×1218,594  Es = 0,72

   1

Donde: N1: número de ríos de primer orden A: área de la cuenca

  3503,7396 27358 Es = 0,11

    Donde Hm= Altura media de la cuenca A= Área de la cuenca

2962,612965   3503, 727358km2 Cm = 0,84

38



Cuadro 4.1 Resumen de los parámetros fisiográficos de la cuenca del río Rímac

PARÁMETROS FISIOGRAFICOS

UNIDAD

RESULTADO

PARAMETROS DE SUPERFICIE Área

km2

3503,727

Perímetro

Km

414,104

PARAMETROS DE FORMA Coeficiente de Compacidad

Adimensional

1,960

Ancho medio

km

22,250

Factor forma

Adimensional

0,141

PARAMETROS DEL RELIEVE Pendiente media de la cuenca

%

2,960

Pendiente media del río principal

%

0,035

Lado Mayor del Rectángulo Equivalente

km

188,461

Lado Menor del Rectángulo Equivalente

km

18,591

Altura media de la cuenca

m.s.n.m

2962,612

Coeficiente Orográfico

Adimensional

2505,068

PARAMETROS DE LA RED DE DRENAJE Densidad de drenaje

Km/km2

0,46

Frecuencia de ríos

ríos/km2

0,14

Extensión media de escurrimiento

Km

0,72

Coeficiente de Torrencialidad

ríos/km2

0,11

Coeficiente de Masividad

Adimensional

0,84

Elaboración Propia

39



La cuenca Hidrográfica del rio Rímac es una cuenca exorreica, ya que sus vertientes conducen las aguas a un sistema mayor de drenaje (Mar peruano). La cuenca del rio Rímac, se considera como una cuenca grande al poseer una superficie mayor a 12 000 km 2, por su coeficiente de compacidad nos indica que es de forma oval oblonga a rectangular con poca presencia de crecidas, por tal razón se induce que la trayectoria del flujo de agua tendrá mayor recorrido. La cuenca del río Rímac posee un factor de forma 0,141 lo cual indica que el tipo de cuenca que apreciamos es rectangular alargada y está menos sujeta a crecientes. Posee 0,035 de pendiente, esto indica que el terreno es llano; manifestando que la cuenca tiene poca respuesta hidrológica a una tormenta; tiene un bajo potencial para erosionar a partir de la velocidad del flujo. Presenta a altitud media de 2962,912 m.s.n.m, un valor muy importante para los estudios de análisis hídricos, también podemos decir que la altitud media de la cuenca es la altura de la carga hipotética potencial que influye sobre los volúmenes de exceso de lluvia c onsiderándose como si estuviera uniforme distribuidas sobre la superficie de la cuenca.

40


Parametros geomorfologicos - cuenca rimac.pdf

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