UNIVERSIDAD DE ORIENTE NUCLEO BOLÍVAR ESCUELA DE CIENCIAS DE LA TIERRA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL CÁTEDRA: HIDROLOGIA BASICA CUENCA HIDROGRÁFICA Profesora: Zulimar Gámez Fecha: Abril 2017 RESUMEN 1. Definición Se entiende por Cuenca hidrográfica, hoya hidrográfica, cuenca de drenaje o cuenca imbrífera aquel territorio drenado por un único sistema de drenaje natural, es decir, que drena sus aguas al mar a través de un único río, o que vierte sus aguas a un único lago. Una cuenca es como una poligonal formada por puntos de mayor elevación en donde el agua a través de sus distintas formas se almacena o fluye hasta un punto de salida a través de una red hidrológica de causes que convergen en una principal.
2. Clasificación de una cuenca Se pueden clasificar las cuencas en función de diferentes criterios, entre ellos:
2.1 En función al tamaño Una cuenca se puede clasificar atendiendo a su tamaño, en cuencas grandes y cuencas pequeñas.
2.1.1 Cuenca Grande: Es aquella cuenca donde su área es mayor a 250 km2, donde predominan las características ca racterísticas fisiográficas (pendiente, elevación, área, cauce). El efecto de almacenaje del cauce es muy importante. 2.1.2 Cuenca Pequeña: Es aquella cuenca donde su área es menor a 250 km2, la forma y la cantidad de escurrimiento está influenciado por las características físicas (tipo de suelo y vegetación) del suelo. La cuenca pequeña responde a las lluvias de fuerte intensidad y pequeña duración.
2.2 En función a la salida Desde el punto de vista de la salida de una cuenca, existen tre tipos de cuencas: endorreicas, exorreicas y arreicas.
2.2.1 Cuencas Endorreicas: El punto de salida está dentro de los límites de la cuenca y generalmente es un lago. 2.2.2 Cuencas Exorreicas: En las cuencas exorreicas el punto de salida se encuentra en los límites de la cuenca, pudiendo ser en otra corriente de agua o en el mar. 2.2.3 Cuencas Arreicas: las aguas se evaporan o se filtran en el terreno antes de encauzarse en una red de drenaje. Los arroyos, aguadas y cañadones de la meseta central patagónica pertenecen a este tipo, ya que no desaguan en ningún río u otro cuerpo hidrográfico de importancia. 2.3 En función a la elevación Otra forma de clasificarlas, de clara aplicación en las cuencas andinas, basada en la elevación relativa de sus partes, se clasifica en: cuencas, alta, media y baja
2.3.1 Cuenca alta: Llamado como cuenca cabecera o de recepción de la cuenca; por su posición, capta y almacena en los nevados y glaciares de sus cumbres, y en las lagunas y represamientos de las altiplanicies, la mayor parte de los aportes de la precipitación; además, tiene una cobertura vegetal típica de pastos o bosques, y una menor presión demográfica. 2.3.2 Cuenca media: De mayor pendiente relativa, con un caudal caracterizado por torrentes turbulentos, también se le denomina zona de transporte de sedimentos o de escurrimiento. 2.3.3 Cuenca Baja: Cuenca de menor pendiente relativa, con un caudal de flujo continuo, cauce definido y amplia planicie de inundación, suele llamarse cono de deyección o zona de depósito. 3. Divisoria de cuenca Es una línea imaginaria que delimita la cuenca hidrográfica. Marca el límite entre una cuenca hidrográfica y las cuencas vecinas.
3.1 Trazado línea divisoria o parteaguas La determinación de la línea divisoria (Divortium Acuarum) en una cuenca no es única; sino que pueden existir dos líneas divisorias.
3.1.1 Divisoria topográfica: línea divisoria de las aguas superficiales. 3.1.2 Divisoria freática: línea divisoria para las aguas subsuperficiales, línea determinada en función de los perfiles de la estructura geológica. 3.2 Reglas prácticas para el trazado de la divisoria topográfica
La divisoria corta ortogonalmente a las curvas de nivel y pasa por los puntos de mayor nivel topográfico. Cuando la divisoria va aumentando su altitud, corta a las curvas de nivel por la parte convexa (el caso cuando el trazado se dirige desde el río hacia arriba). Cuando la altitud de la divisoria va decreciendo, corta a las curvas de nivel por su parte cóncava (el caso cuando el trazado llegue al río ya para cerrar la divisoria). Como comprobación, la divisoria nunca corta a un arroyo o río, excepto en el punto de interés de la cuenca (salida).
Tal como se muestra en la siguiente figura:
Figura 1. Divisoria de aguas de una Cuenca Hidrográfica
4. Morfología de las cuencas hidrográficas La morfología de una cuenca queda definida por su forma, relieve y drenaje, para lo cual se han establecido una serie de parámetros, siendo:
Parámetros de forma Parámetros de relieve Parámetros de red hidrográfica
4.1. Parámetros de forma La forma de una cuenca es determinante de su comportamiento hidrológico (cuencas con la misma área pero de diferentes formas presentan diferentes respuestas hidrológicas hidrogramas diferentes por tanto ante una lámina precipitada de igual magnitud y desarrollo), de ahí que algunos parámetros traten de cuantificar las características morfológicas por medio de índices o coeficientes. Permite realizar estudios cuantitativos sobre particularidades de cada una de las cuencas, evitándose las descripciones subjetivas y se introducen parámetros matemáticos que se pueden calcular, pudiéndose analizar el medio Físico mediante términos matemáticos y su respuesta hidrológica. A su vez, permite establecer la dinámica esperada de la escorrentía superficial en una cuenca, teniendo en cuenta que aquellas cuencas con formas alargadas, tienden a presentar un flujo de agua más veloz, a comparación de las cuencas redondeadas, logrando una evacuación de la cuenca más rápida, mayor desarrollo de energía cinética en el arrastre de sedimentos hacia el nivel de base, principalmente. Entre estos parámetros se encuentran: Perímetro de la cuenca, Área de la cuenca, Ancho de la cuenca, Longitud de la cuenca, Factor Forma de la cuenca ( Ff ), Corriente o cauce principal, Curva hipsométrica
4.2. Parámetros de relieve La influencia del relieve sobre la respuesta hidrológica de la cuenca es importante, puesto que a mayores pendientes corresponden mayores velocidades del agua en las corrientes y menor será el tiempo de concentración de la cuenca. Son de gran importancia puesto que el relieve de una cuenca tiene más influencia sobre la respuesta hidrológica que su forma; con carácter general podemos decir que a mayor relieve o pendiente la generación de escorrentía se produce en lapsos de tiempo menores. Entre los parámetros de relieve se encuentran: Geomorfología, Elevación, La pendiente de la cuenca, Pendiente media de la cuenca, Pendiente media del cauce principal, Tiempo de concentración, Tiempo de retardo (Tr o T1)
4.3. Parámetros relativos a la red de drenaje La morfología de los canales fluviales naturales depende de la interacción entre el flujo y los materiales erosionables en el límite del canal. Por su parte, el flujo de agua está sometido a dos fuerzas principales: la gravedad y la pendiente del canal, mientras que la fricción se opone al movimiento del agua. En atención a ello, el movimiento del agua se puede producir el régimen laminar o en régimen turbulento. En el régimen laminar, el agua fluye a velocidades muy pequeñas, de forma que en el contacto con el lecho la velocidad del agua es prácticamente nula y las capas superiores se deslizan entre sí. En el régimen turbulento, el agua fluye a velocidades mayores, de forma que se originan numerosos movimientos caóticos, con remolinos secundarios que se superponen al flujo normal, por lo que la capacidad erosiva del flujo es mayor. Hidrológicamente, la cuenca funciona como un gran colector que recibe las precipitaciones y las transforma en escurrimientos. Entre los parámetros relativos a la red de drenajes están: Régimen de drenajes, Patrón de drenaje, Densidad de drenaje
5. Características fisiográficas de una cuenca Son un conjunto de tipologías particulares que influyen profundamente en el comportamiento hidrológico de dicha zona tanto a nivel de las excitaciones como de las respuestas de la cuenca tomada como un sistema. Así pues, el estudio sistemático de los parámetros físicos de las cuencas es de gran utilidad práctica en la ingeniería de la Hidrología, pues con base en ellos se puede lograr una transferencia de información de un sitio a otro. Las características se deben a un gran número de factores geológicos y geomorfológicos, entre otros, se definen:
5.1 Área: se define como la superficie, en proyección horizontal, delimitada por la divisoria de cuencas. Se determina sobre mapas topográficos elaborados a una escala conveniente y generalmente se expresa en Km2 o Ha.
5.2 Longitud (L), perímetro (P) y ancho (W): la longitud, L, de la cuenca puede estar definida como la distancia horizontal del río principal entre un punto aguas abajo y otro punto aguas arriba.
Figura 2. Longitud, perímetro y ancho El perímetro de la cuenca 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 ancho se define como la relación entre el área (A) y la longitud de la cuenca (L) y se designa por la letra W. De forma que: =
5.3 Elevación: Cuando uno más factores de interés en la hoya dependen de la elevación, es útil saber cómo está distribuida la hoya en función de la elevación, una curva de áreaelevación (o curva hipsométrica) se puede construir midiendo con un planímetro el área entre contornos de un mapa topográfico y representando en una gráfica el área acumulada por encima o por debajo de una cierta elevación, en función de dicha elevación. 5.3.1 Elevación Máxima: está determinada por la cota superior que aparece dentro de la cuenca, indicada por las curvas de nivel o un valor de referencia altitudinal. 5.3.2 Elevación Mínima: constituye la cota menor que aparece en el área de la cuenca no coincidiendo necesariamente con el punto de desagüe final del curso principal (por ejemplo en áreas de depresión). 5.3.3 Elevación Promedio: se calcula a partir del promedio entre la elevación máxima y mínima existente dentro de la cuenca.
5.3.4 Desnivelación: se obtiene restando la elevación máxima y la elevación mínima dentro de la cuenca. 5.4 Corriente o cauce principal: Suele ser definido como aquel cuerpo de agua o río con mayor longitud de cauce en kilómetros por lo tanto con una mayor área de drenaje. Sin embargo, la mayoría de cuencas de drenaje presentan un río principal bien definido desde la desembocadura hasta cerca de la divisoria de aguas Las corrientes se clasifican según:
5.4.1 El tiempo en que transportan agua: Permanentes o perennes: transportan agua durante todo el año, ya que el nivel de agua en su cauce siempre está por debajo del nivel freático de las aguas subterráneas. También se les conoce como corrientes efluentes. Semipermanente o intermitente: se caracteriza por transportar agua exclusivamente durante el periodo anual de lluvias, estando el nivel freático de las aguas subterráneas por encima de la línea que une los puntos más bajo de un perfil longitudinal del río. Corrientes efímeras o influentes: cuando al nivel freático de las aguas subterráneas de la zona está por debajo de cualquier sección transversal que se tome de un perfil longitudinal del rio.
5.4.2 Por su topografía o edad o edad geológica: El curso superior (rio juvenil), ubicado en lo más elevado del relieve, en donde la erosión de las aguas del río es vertical. Su resultado: la profundización del cauce. El curso medio (rio maduro), en donde el río empieza a zigzaguear, ensanchando el valle. El curso inferior (rio senil), situado en las partes más bajas de la cuenca. Allí, el caudal del río pierde fuerza y los materiales sólidos que lleva se sedimentan, formando las llanuras aluviales o valles.
5.5 Forma de la cuenca ( Ff ): se define como la tasa de escurrimiento de agua que le llega a la corriente principal a lo largo de su curso, desde que nace hasta su desembocadura. Cuando se presenta dos cuencas iguales de áreas y formas diferentes se utiliza el Factor forma ( Ff ) para indicar la relación del ancho promedio de la cuenca respecto a su longitud axial ( lax), que no es más que la capacidad que tiene la cuenca en producir crecientes. La longitud axial es la distancia en km desde la desembocadura o punto de estudio hasta el punto más lejano de la cuenca aguas arriba, en line recta. =
(2) ( ())
5.6 Pendiente media de la cuenca (Sc): Es uno de los principales parámetros que caracteriza el relieve de la misma, permitiendo hacer comparaciones entre cuencas, en referencia a una pendiente que sustituya a las infinitas pendientes que existen dentro de la cuenca y que sea representativa de estas pendientes. La pendiente media de la cuenca está definida por la media ponderada de las pendientes correspondientes a superficies elementales en las cuales la pendiente se puede considerar constante. =
Dónde: Sc: pendiente media de la cuenca en (%) D: Intervalo de curvas de nivel en (m) L: Longitud total de las curvas de nivel comprendidas en la cuenca (m) A: Área de la cuenca en Km2 o Ha
5.7 Pendiente media del cauce principal (S): Representa el grado de inclinación que presenta el cauce principal a lo largo de todo su recorrido hasta su desembocadura o punto de estudio. Se mide sobre mapas topográficos y se expresa en % o Km/m S = (N / S1 1/2 + S2 1/2 +………. + Sn 1/2 Dónde: S: pendiente media del cauce principal en % o Km/m N: número de partes en que se divide el cauce principal S1,S2….Sn: pendientes de los sucesivos intervalos de longitud
Sc: pendiente media l cauce en (%) L: Longitud del cauce, en (km) H: Diferencia de cotas entre los extremos del cauce, en Km
5.8 Tiempo de concentración (Tc): es el tiempo en horas requerido por un volumen unitario de escurrimiento superficial para trasladarse desde el punto más remoto en la divisoria de la cuenca hasta el punto de estudio o desembocadura del río.
Dónde: Tc = Tiempo de concentración (hr) Lp= Longitud del curso principal (Km) Sp= Pendiente del curso principal H= Diferencia de cotas entre el punto más alto y el de estudio (m) A = Área de drenaje (area de la cuenca),(Km2) El tiempo de concentración tc, se puede estimar con la ecuación de Kirpich
Dónde:
tc = tiempo de concentración, en hr. L = longitud del cauce principal, en m. S = pendiente del cauce, en m/m. Ecuación de Kirpich
5.9 Tiempo de retardo (Tr o T1): es el tiempo en horas que permite establecer la atenuación del escurrimiento superficial debido al almacenamiento en las depresiones de la cuenca hidrográfica. El tiempo de retraso, se estima mediante el tiempo de concentración Tc, de la forma:
Dónde: tc = tiempo de concentración, en hr
También tr se puede estimar con la ecuación desarrollada por Chow, como:
Dónde: L= longitud del cauce principal, en m S= pendiente del cauce, en %
5.10 Cobertura vegetal: representa aquellos cuerpos naturales o artificiales que cubren la superficie del suelo, por lo tanto pueden originarse en ambientes naturales como resultado de la evolución ecológica (bosques, praderas, lagunas, etc) o a partir de ambientes artificiales creados y mantenidos por el hombre (cultivos agrícolas, represas, poblados, etc). Un cambio de cobertura vegetal y uso del suelo repercute directamente en el balance hídrico de la cuenca. Por otro lado también se observa un incremento en la producción de sedimentos en la cuenca
5.11 Suelos: los materiales geológicos y los suelos son de las características que identifican los regímenes hidrológicos de las cuencas. Varios tipos de climas producen diferentes tipos de suelos, con diferentes propiedades hidrológicas. La relación entre infiltración y retención superficial depende fundamentalmente de la composición mecánica y de las propiedades físicas del suelo, como así también, cuando corresponda, de la profundidad y métodos de cultivo.
Los datos de los mapas de suelos deben ser completados en consecuencia, con repetidas verificaciones in situ, de los tipos de cultivos eventualmente existentes en la cuenca y condiciones de los suelos, para la evaluación de su incidencia en los estudios de escurrimiento. Por lo general resulta necesario evaluar separadamente las fracciones superior, media e inferior de la cuenca, para el análisis de estas características.
5.12 Geología: La extensión relativa y el régimen del escurrimiento subsuperficial y de percolación, se halla controlado por la estructura geológica de la cuenca y muy particularmente por la ubicación y propiedades de los mantos acuíferos. Si los mismos se hallan hidráulicamente conectados con el sistema de cauces de descarga, puede producirse entre ambos un significativo movimiento de agua, cuya dirección e intensidad pueden variar considerablemente en el tiempo y a lo largo de los cauces. La separación del escurrimiento total entre escurrimiento de base y escurrimiento superficial debe basarse en consecuencia en la identificación de los acuíferos y su relación hidráulica con el sistema de cauces. En el caso de valles anchos y cauces de lecho permeable, el almacenamiento temporal de la descarga de los ríos en el subálveo, puede también contribuir a la regulación del régimen de escurrimiento.
5.13 Relieve: está formado por las montañas y sus flancos, por las quebradas o torrentes, valles y mesetas. 5.14 Geomorfología: Trata de las formas de las tierras en una cuenca hidrográfica. Los procesos fluviales de desarrollos de cauces y la evolución de las laderas de montañas son los principales temas al que ordena una cuenca hidrográfica. Un estudio de las formas del terreno servirá para comprender mejor los procesos y riesgos de erosión y por tanto las posibilidades de ordenación. 5.15 Clima: Envuelve los elementos del clima, su variabilidad y predicción. Precipitaciones, humedad y temperatura. Mediante la utilización del dato meteorológico y climatológico, proveniente de las estaciones colocadas dentro de la cuenca y fuera de ella pero con influencia, se determinara la variabilidad climatológica en promedio de la cuenca hidrográfica en estudio. Las clasificaciones climatológicas más utilizadas son la Metodología de Koppen, Holdrige y Thorntwaite.
5.16 Hidrografía e hidrología predominantes en las cuencas: La caracterización hidrológica e hidrográfica de la cuenca en estudio se elaborara utilizando los datos hidrométricos provenientes de aquellas estaciones que estén colocadas dentro de la cuenca exclusivamente o aplicando modelos hidrológicos matemáticos y/o analógicos, los cuales permitirán generar datos hidrométricos sintéticos que posteriormente interpretados darán una visión aproximada de la realidad hidrológica e hidrográfica de la cuenca en estudio.
6. Régimen de Drenajes Describe las características físicas del flujo de un cuerpo de agua (río, arroyo, lago) en las diferentes épocas del año: niveles, caudales, duración, máximos, mínimos y promedios, etc. Entre ellos se encuentran:
6.1 Régimen fluvial: El régimen fluvial es el comportamiento del caudal de agua en promedio que lleva un río en cada mes a lo largo del año. Depende del régimen pluviométrico, pero también de la temperatura de la cuenca (que determina la mayor o menor evaporación), del relieve, la geología, la vegetación y la acción humana. El régimen fluvial también debe incluir los valores extremos de la cuenca (meteorología extrema), en especial, la frecuencia de crecidas y estiaje y el módulo con sus desviaciones, con el objetivo de realizar las obras de infraestructura adecuadas. 6.2 Régimen estacional: Desde el punto de vista geográfico el régimen estacional es el elemento más expresivo de la hidrología. Refleja todos los factores que afectan a la red fluvial y es lo que permite establecer la clasificación de los ríos según su tipo de alimentación. 6.3 Régimen de deshielo: Existe un caso especial de estacionalidad del régimen fluvial: se trata de los ríos de régimen nival o de deshielo, en los que las crecidas siempre son muy violentas y se presentan en un período corto del año, cuando las temperaturas medias sobrepasan los 0º. Los ríos rusos y, sobre todo, en el caso de Siberia, las inundaciones provocadas por el deshielo dejen sin caminos a enormes extensiones: se trata de la "rasputitza" o ausencia de caminos 7. Patrón De Drenaje El patrón de drenaje de una cuenca puede definirse como el arreglo que presentan las vías de drenaje, permanentes y transitorias, que contribuyen a evacuar las aguas Superficiales de la cuenca. El patrón de drenaje es un elemento compuesto, para cuyo análisis es fundamental tener en cuenta el relieve, la distribución de la vegetación, y las condiciones estructurales de la zona. Los patrones de drenaje han sido agrupados en cuatro categorías por Way (1977), citado por el Ministerio del Medio Ambiente de España (1998), y por Botero, P. J. (1978), teniendo en cuenta el carácter de los procesos genéticos predominantes en ellos las categorías son: erosiónales, deposicionales, especiales e individuales.
7.1 Patrones de drenaje erosiónales: Son aquellos que están causando procesos de erosión en la zona en la cual se presentan. A este grupo pertenecen los siguientes: dendrítico, pinnado, paralelo, subparalelo, radial, anular, trellis, rectangular y angular.
7.1.1 Dendrítico: Es el patrón que más frecuentemente se presenta, y se caracteriza por mostrar una ramificación arborescente en la que los tributarios se unen a la corriente principal formando ángulos agudo se desarrolla en suelos Homogéneos. Se presenta con frecuencia en zonas de rocas sedimentarias blandas, Aluviones finos, tobas volcánicos, depósitos de till glacial (brecha consolidada o roca Sedimentaria, cuyos materiales de partida se han formado por fenómenos glaciares Principalmente. 7.1.2 Pinnado: Corresponde a un drenaje dendrítico modificado que presenta una Gran cantidad de tributarios cortos y poco espaciados, e indica un elevado contenido De limo en el suelo. Es típico de zonas planas o casi planas, con materiales muy Homogéneos, friables y finos como lo es: roca sedimentaria Incoherente, de partículas muy finas, ceniza volcánica y Tampoco presenta Controles. 7.1.3 Paralelo: Este patrón presenta los tributarios paralelos o casi paralelos entre Sí Tiene la característica que se puede presentar por influencia de control Topográfico o estructural, siendo más común el topográfico, ya que es muy frecuente encontrarlo en zonas con fuertes pendientes. Este patrón se desarrolla en zonas de materiales homogéneos. En él se pueden presentar dos variantes: una conocida como patrón subparalelo, desarrollado en zonas de alto relieve con pendientes escarpadas, y en algunos depósitos glaciares debido a su distribución; y otra conocida como patrón colinear, que, aunque es escaso, puede presentarse en zonas de algunas longitudinales, complejos de orillares, y se caracteriza por tener corrientes paralelas simples, sin tributarios, que en algunos tramos son subsuperficiales. 7.1.4 Rectangular: Es otra variante del drenaje dendrítico Los tributarios suelen juntarse con las corrientes principales en ángulos casi rectos. Presenta un control Estructural originado es el patrón rectangular, más fina será la cubierta del suelo. Suele desarrollarse sobre pizarras metamórficas, esquistos Cuando las condiciones estructurales de la roca no se presentan formando ángulos rectos sino agudos, se pasa a tener un patrón angular, en el cual son frecuentes las curvas angulares agudas en las corrientes principales. 7.1.5 Radial: La dirección de las corrientes es radial a un punto central, y según el Sentido en que se desplazan esas corrientes, el patrón se denomina radial centrífugo o radial centrípeto, El patrón de drenaje radial centrífugo es una forma de drenaje que se caracteriza por una red circular con canales paralelos procedentes de un punto elevado. Suele existir cuando las corrientes van del punto central hacia fuera Los volcanes y cerros aislados suelen presentar este tipo de drenaje. 7.1.6 Trellis: Este patrón de drenaje presenta control estructural Generalmente Presenta todos los drenajes de la misma categoría, paralelos entre sí, y los tributarios Primarios son cortos, que se juntan en ángulos rectos, en su gran mayoría. Refleja Más la estructura de la roca madre que el tipo de roca, y usualmente indica rocas Sedimentarias plegadas o intercaladas en las que las corrientes principales siguen Las uniones de las capas.
7.2 Patrones de drenaje de posicionales: son aquellos que se desarrollan en superficies donde los procesos dominantes son los sedimentarios Los más comunes son: reticular y distributario. 7.2.1 Reticular: Es un patrón que se forma generalmente en planicies costeras Jóvenes, muy planas y que se asemeja a una red; se observa gran cantidad de Canales interconectados y meandros con curvas rectangulares debidas a la influencia de las mareas, Además las corrientes que llegan al mar amplían bastante su cauce en las cercanías a él. 7.2.2 Distributario: Es el patrón de drenaje que se forma típicamente en los abanicos aluviales jóvenes, en el que todas las vías de drenaje parecen salir del ápice del abanico, y dispersarse, en forma casi radial, sobre la superficie del mismo también se observa en los deltas. 7.3 Patrones de drenaje especiales: Son aquellos que por sus características Tan particulares, no se pueden incluir en los otros grupos Entre estos se tienen: el Multibasinal y el artificial. 7.3.1 Multibasinal: Es un patrón en el cual abundan los sumideros, que pueden Presentar agua o estar secos. Dependiendo del tipo de material sobre el cual se Desarrolla este patrón de drenaje, se pueden presentar dos clases: el multibasinal no Integrado y el multibasinal integrado. 7.3.2 Artificial: Cobija todas las obras que realiza el hombre para evacuar los Excesos de agua de zonas mal drendas No se debe confundir con las acequias de Riego en zonas áridas o semiáridas. 7.4 Patrones de corrientes individuales: Teniendo en cuenta que de la dinámica de las corrientes individuales se derivan algunos fenómenos geomorfológicos importantes, en las corrientes de agua principales es necesario Hacer un análisis para tratar de determinar aquellos procesos y sus efectos en la Zona estudiada. De acuerdo con la forma de su alineamiento en planta, los cauces Naturales pueden clasificarse en: rectos, meándricos y cauces trenzados. 7.4.1 Cauces rectos: Son tramos del cauce que discurren en línea casi recta y Que pueden estar asociados con problemas de fallas que lo están controlando. Este Tipo de canales no son frecuentes en la naturaleza. También se presenta este tipo de Cauces en ríos canalizados y, en este caso, no hay relación entre el cauce y algún Fenómeno geológico. 7.4.2 Cauces meándricos: Este tipo de cauces es indicativo, según Strahler (1979) de ríos que están en su etapa de madurez, caracterizados por poseer valles Amplios y planos, en los cuales el cauce se desplaza formando lazos u ondulaciones Más o menos regulares, que aumentan grandemente su longitud, con respecto a la Longitud que presenta el valle. la longitud media de Los canales con meandros, parece ser, aproximadamente, igual a 1,5 veces la Longitud del valle, esta medida recibe el
nombre de sinuosidad del canal; la longitud De onda de los meandros varía entre 7 y 11 veces el ancho del cauce, y el radio de Curvatura de los mismos varía generalmente entre dos y tres veces el ancho del Canal en las cuales se forman los complejos de orillares. Los meandros se pueden explicar como una forma de disipar energía.
7.4.3 Cauces trenzados: Los cauces trenzados, llamados también por Strahler (1979) anastomosados o anastomóticos, evidencian un aporte de sedimentos a las Corrientes, mayor del que ellas pueden transportar; por esto se observa que los Depósitos de material dentro del cauce del río son bastante considerables, obligando A las corrientes a dividirse en una serie de canales interconectados (brazos), y Separados por islas, con lo cual van adquiriendo una apariencia de trenza. Los Canales trenzados tienden a ser muy anchos y relativamente poco profundos, con Materiales gruesos en el fondo y bien gradado. Los canales trenzados se encuentran Generalmente en sitios donde las bancas son fácilmente erosionables materiales Arenosos con poco recubrimiento vegetal.
Figura 3. Patrones de Drenaje
8. Densidad de Drenaje Es la relación entre la longitud total de los cursos de agua dentro de la cuenca y el área total de ésta:
Dónde: ΣLci: es la longitud total de los cauces de agua en Km. Generalmente la Densidad de
Drenaje es expresada en Km/Km2, tomando valores que van desde 0,5 Km/Km2 (cuencas con drenaje pobre) hasta 3,5 Km/Km2 (cuencas excepcionalmente bien drenadas). A: es el área de la cuenca El valor de ΣL depende en forma fundamental de la escala de los planos disponibles y del detalle de los relevamientos de campaña. En consecuencia sólo podrán obtenerse resultados comparables para regiones que abarquen varias cuencas, cuando se trabaje con material de base homogéneo. El factor que regula la densidad de drenaje es la permeabilidad promedio de la cuenca, la cual está en función a su vez del tipo de suelo predominante. Finalmente hay que destacar que, en la medida que los parámetros asociados al Sistema de Drenaje de la Cuenca Hidrográfica son de mayor magnitud, es de esperarse que el Tiempo de Concentración tienda a ser menor con la consiguiente mayor capacidad de producción de caudal superficial por parte de la Cuenca. Una densidad alta refleja una cuenca 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. A menudo se utiliza como indicador del grado de bifurcación o eficiencia de una cuenca.
9. Orden de las corrientes de agua: Es un número que refleja el grado de ramificación de la red de drenaje El orden de la cuenca está dado por el orden del cauce principal. Existen diversos criterios para el ordenamiento de los cauces de la red de drenaje en una cuenca hidrográfica; según el sistema de Horton las: • Corrientes de primer orden: pequeños canales qu e no tienen tributario • Corrientes de segundo orden: dos cor rientes de primer orden se unen • Corrientes de tercer orden: dos corrientes de segundo orden se unen • Corrientes de orden n+1 : dos corrientes de orden n se unen
Entre más alto es el orden de la cuenca, indica un drenaje más eficiente que desalojará rápidamente el agua.
Figura 4. Orden de las corrientes de aguas Sistema Horton 10. Producción y respuesta hidrológica Producción hidrológica: Es una propiedad de la cuenca hidrográfica y viene en función de la capacidad de drenaje de la misma, es decir, si la cuenca en estudio tiene una alta densidad de drenaje, entonces tiene una alta producción hidrológica respecto al escurrimiento superficial. En la producción en una cuenca hidrográfica se debe tomar en cuenta que la magnitud del caudal va a depender de la magnitud de la precipitación; y la forma del caudal va a influenciar directamente con la respuesta hidrográfica de la cuenca.
Respuesta Hidrológica: Esta en función de la pendiente media de la cuenca, la pendiente media del cauce principal y de las características de la textura promedio del suelo.
