UNIVERSIDAD LOS ANGELES DE CHIMBOTE
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
TRABAJO 01 DELIMITACIÓN DE UNA CUENCA
CURSO
:
HIDROLOGÍA
DOCENTE
:
ING. HENRY CANO GRANADOS
ALUMNA
:
DORIS MELGAREJO HERRERA
CÓDIGO
:
0801092026
SEMESTRE
:
2012 – 1
HUARAZ MAYO DEL 2012
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DELIMITACIÓN DE UNA CUENCA HIDROGRÁFICA I.
INTRODUCCIÓN: El presente informe de la delimitación de una cuenca permite mejorar las evaluaciones de los riesgos de inundación y la gestión de los recursos hídricos gracias a que es posible medir la entrada, acumulación y salida de sus aguas además de planificar y gestionar su aprovechamiento. Las características físicas de una cuenca dependen de la morfología (forma, relieve, red de drenaje, etc.), los tipos de suelo, la cubierta vegetal, la geología, los usos del suelo, etc.
Estas características influyen de manera decisiva en la respuesta
hidrológica de la cuenca. Una cuenca hidrográfica y una cuenca hidrológica se diferencia en que la cuenca hidrográfica se refiere exclusivamente a las aguas superficiales mientras que la cuenca hidrológica incluye las aguas subterráneas (acuíferos)
II.
OBJETIVOS Delimitar la microcuenca del Rio Chonta, hallando el área, pendiente, perímetro, coeficiente de gravelius e índice de drenaje.
III.
FUNDAMENTO TEÓRICO 3.1. CUENCA Es una zona de la superficie en donde las gotas de lluvia que caen sobre ellas tienden a ser drenadas hacia un mismo punto de salida. 3.2. CUENCA HIDROGRÁFICA Se entiende por cuenca hidrográfica, cuenca de drenaje al espacio delimitado por la unión de todas las cabeceras que forman el rio principal o el territorio drenado por un único sistema de drenaje natural, es decir que drena sus aguas al mar a través de un único rio, o que vierte sus aguas a único lago endorreico. Una cuenca hidrográfica es delimitada por la línea de las cumbres también 2
llamada línea divisoria de aguas. El uso de los recursos naturales se regula administrativamente separando el territorio por cuencas hidrográficas, y con miras al futuro las cuencas hidrográficas se perfilan como las unidades de división funcionales con más coherencia, permitiendo una verdadera integración social y territorial por medio del agua.
3.3. ELEMENTOS DE LA CUENCA En una cuenca se distinguen los siguientes elementos: a) DIVISORIA DE AGUAS La divisoria de aguas es una línea imaginaria que delimita la cuenca hidrográfica. Una divisoria de aguas marca el límite entre una cuenca hidrográfica y las cuencas vecinas. El agua precipitada a cada lado de la divisoria desemboca generalmente en ríos distintos.
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b) EL RIO PRINCIPAL El rio principal suele ser definido como el curso con mayor caudal de agua (medio o máximo) o bien con mayor longitud o mayor área de drenaje. Tanto el concepto de rio principal como el de nacimiento del rio son arbitrarios, como también lo es la distinción entre rio principal y afluente. Sin embargo la mayoría de cuencas de drenaje presentan un rio principal bien definido desde la desembocadura hasta cerca de la divisoria de aguas. El rio principal tiene un curso, que es la distancia entre su naciente y su desembocadura. En el curso del rio se distinguen tres partes: Curso Superior: Ubicado en lo más elevado del relieve, en donde la erosión de las aguas del rio es vertical. Su resultado: la profundización del cause.
Curso Medio: En donde el rio empieza a zigzaguear, ensanchando el valle. Curso Inferior: Situado en las partes más bajas de la cuenca. Allí el caudal del rio pierde fuerza y los materiales sólidos que lleva se sedimentan formando las llanuras aluviales o valles. Otros términos a distinguir en un rio son: Cauce: o Lecho de los ríos y arroyos. Conducto descubierto o acequia por donde corren las aguas para riegos u otros usos. Thalweg: La línea que une los puntos de mayor profundidad a lo largo de un curso de agua. Margen Derecha: Mirando rio abajo, la margen que se encuentra a la derecha. Margen Izquierda: Mirando rio abajo, la margen que se encuentra a la izquierda. Aguas Abajo (“Ayuso”): Con relación a una sección de un curso de agua, sea principal o afluente, se dice que un punto esta aguas abajo, si se sitúa
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después de la sección considerada, avanzando en el sentido de la corriente. Aguas Arriba (“Asuso”): Es el contrario de la definición anterior.
c) LOS AFLUENTES Son los ríos secundarios que desaguan en el rio principal. Cada afluente tiene su respectiva cuenca, denominada sub-cuenca.
d) EL RELIEVE DE LA CUENCA El relieve de la cuenca consta de los valles principales y secundarios, con las formas de relieve mayores y menores y la red fluvial que conforma una cuenca. Está formado por las montañas y sus flancos, por las quebradas o torrentes, valles y mesetas.
e) LAS OBRAS HUMANAS Las obras construidas por el ser humano, también denominadas intervenciones antropogénicas, que se observan en las cuencas suelen ser viviendas, ciudades, campos de cultivo, obras para riego y energía y vías de comunicación.
El factor humano es siempre el causante de muchos
desastres dentro de la cuenca, ya que se sobre explota la cuenca quitándoles recursos o “desnudándolas” de vegetación y trayendo inundaciones en las partes bajas.
3.4. PARTES DE UNA CUENCA Una cuenca tiene tres partes: a) Cuenca Alta: que corresponde a la zona donde nace el rio, el cual se desplaza por una gran pendiente.
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b) Cuenca Media: la parte de la cuenca en la cual hay un equilibrio entre el material sólido que llega traído por la corriente y el material que sale. Visiblemente no hay erosión. c) Cuenca baja: La parte de la cuenca en la cual el material extraído de la parte alta se deposita en lo que se llama cono de deyección.
3.5. CLASIFICACIÓN DE LAS CUENCAS a) SEGÚN EL TAMAÑO RELATIVO DE LOS SISTEMAS HIDROLÓGICOS Unidad Hidrológica MICRO CUENCA Rango de Area 10 a 100 Km2 Numero de orden 1,2,3
b) SEGÚN LA FORMA DE CUENCA DE ACUERDO AL ÍNDICE DE COMPACIDAD Rango de Indice de Compacidad 1.26 a 1.50 Clase de Forma CLASE II Forma de Cuenca OVAL REDONDA A OVAL OBLONGA
c) SEGÚN LA PENDIENTE PROMEDIO DE LADERAS Rango de pendiente Media (%) 7 – 12 Tipo de relieve MEDIANO Símbolo P3
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IV.
MÉTODO a.
Para la digitalización de la cuenca. - Se procedió a delimitar la cuenca con un lápiz - Haciendo uso del autocad delimitamos la cuenca (Curvas de nivel, ríos y delimitación de la cuenca)
b. Calculo de área y perímetro. Con la imagen digitalizada nos ayudamos del AutoCad, para calcular el área de la cuenca. Ancho de la cuenca
c.
Forma de la cuenca. i.
Factor de forma. Calculamos el factor de forma mediante las siguientes formulas.
Donde: El área de la cuenca y la longitud axial son datos del Autocad. ii.
Coeficiente de compacidad. Calculamos el coeficiente de compacidad mediante la siguiente formula.
√ El área de la cuenca y el perímetro son datos del Autocad. d. Elevación Media de una cuenca. i.
Primer método. - Calculamos las áreas parciales entre curvas de nivel en el Autocad. - Calculamos las alturas medias entre curvas de nivel. 7
- Aplicamos la siguiente formula: ∑
ii.
Segundo método: Cuenca hipsométrica. - Calculamos mediante el Autocad, las áreas entre curvas de nivel. - Con estas áreas calculamos los porcentajes acumulados por encima de la curva de nivel. - Graficamos las cotas y los porcentajes acumulados. - Calculamos la cota par un acumulado de 50%.
e.
Rectángulo equivalente. - Calculamos las longitudes de los lados del rectángulo y de los tramos mediante las siguientes formulas.
Xi
l
L
Donde: √
√
[
√
(
)]
[
√
(
)]
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- Graficamos el rectángulo equivalente. - Verificamos su área y perímetro.
f.
Calculo de pendiente del cauce principal. - Calculamos la mayor distancia que recorre el río (L). i. Pendiente de un tramo. - Calculamos las coordenadas de los puntos extremos, más alejados del río. - Aplicamos la formula.
ii. Método de Taylor Schwarz. - Elegimos el número de tramos con los que se va trabajar. - Calculamos la pendiente para cada tramo. - Aplicamos la formula. [
g.
∑
]
Pendiente de una cuenca. i.
Método de Horton: -
Dividimos la cuenca en 6 cuadrantes.
-
Medimos las longitudes de cada tramo (L).
-
Contamos el Nº de intersecciones y tangencias, entre las curvas de nivel y los cuadrantes (N).
-
Calculamos las pendientes de las cuencas en las direcciones X y Y.
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Donde D = desnivel entre las curvas. -
Calculamos la pendiente de la cuenca
Donde :
ii.
Método del índice. -
Recopilamos datos en el rectángulo equivalente, con la ayuda del Autocad.
-
Calculamos La pendiente de la cuenca mediante la fórmula:
√
√
h. Sistema de drenaje. -
Calculamos el grado de ramificación de la cuenca.
-
Calculamos la longitud total de los causes.
-
Calculamos la densidad de drenaje mediante la siguiente fórmula:
-
Calculamos la extensión media del escurrimiento superficial.
Es
=
A / 4.Li
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V.
CALCULOS REALIZADOS (Se adjunta cálculos realizados en el Excel)
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