“CUENCA HIDROGRÁFICA DEL RÍO CALUCÁN”
INTRODUCCIÓN El presente informe se realiza con la finalidad de estudiar ciertos parámetros de la cuenca del río Calucán, ubicado en la provincia de Cutervo, departamento de Cajamarca. El estudio de éstos parámetros es importante porque nos permite apreciar en qué medida la geomorfología de la cuenca va a influir en la circulación del agua dentro de ella, en la que se mueven grandes volúmenes de agua, volumen que el hombre debe determinar para el diseño de Obras Hidráulicas, sistemas de captación, almacenamiento y distribución del agua. El estudio de la fisiografía permite determinar las características físicas de forma y de relieve de la cuenca. Por lo general los parámetros fisiográficos nos van a indicar cualitativamente su incidencia en el comportamiento de la cuenca frente a una tormenta de lluvia, es decir si la cuenca es susceptible a una máxima avenida que en forma violenta pueda provocar inundaciones Para la realización del presente informe se ha utilizado parte de la Carta Nacional de 15e – Incahuasi.
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OBJETIVO GENERAL Estudiar la cuenca del río Calucán, su delimitación y los parámetros característicos de la cuenca.
OBJETIVOS ESPECIFICOS: Delimitar la Cuenca del Río Calucán. Obtener el área de la cuenca determinada. Determinar el perímetro de la cuenca determinada. Graficar la curva Hipsométrica. Determinar los índices representativos. Graficar el Rectángulo equivalente. Determinar la longitud del cauce principal. Determinar las características de la red de drenaje.
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DEFINICIONES:
CUENCA HIDROGRÁFICA: Es el área que contribuye al escurrimiento y que proporciona parte o todo el flujo de la corriente principal y sus tributarios. Es un 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 endorreico. Una cuenca hidrográfica es delimitada por la línea de las cumbres, también llamada divisoria de aguas (divortium aquarum). 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. También recibe los nombres de Hoya Hidrográfica, Cuenca de Drenaje y Cuenca Imbrífera. Una cuenca hidrográfica y una cuenca hidrológica se diferencian en que la cuenca hidrográfica se refiere exclusivamente a las aguas superficiales, mientras que la cuenca hidrológica incluye las aguas subterráneas (acuíferos).
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Cuenca de un río de interés
PROCEDIMIENTO PARA LA DELIMITACIÓN MANUAL DE LAS CUENCAS HIDROGRÁFICAS Se identifica la red de drenaje o corrientes superficiales, y se realiza un esbozo muy general de la posible delimitación.
Figura (a). Se identifica la red de drenaje O corrientes superficiales.
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Figura (b). Se realiza un esbozo muy general De la posible delimitación
Invariablemente, la divisoria corta perpendicularmente a las curvas de nivel y pasa, estrictamente posible, por los puntos de mayor nivel topográfico.
Figura (c). La divisoria corta perpendicularmente A las curvas de nivel
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Cuando la divisoria va aumentando su altitud, corta a las curvas de nivel por su parte convexa.
Figura (d). La divisoria corta a las curvas de nivel por su parte convexa, Tal como muestra las flechas negras.
Cuando la altitud de la divisoria va decreciendo, corta a las curvas de nivel por la parte cóncava.
Figura (e). La divisoria corta a las curvas de nivel Por su parte cóncava, tal como muestra las flechas negras.
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Como comprobación, la divisoria nunca corta una quebrada o río, sea que éste haya sido graficado o no en el mapa, excepto en el punto de interés de la cuenca (salida).
Figura (f). La divisoria no debe cortar ningún flujo de agua natural, Excepto en el punto de salida de la cuenca.
TIPOS DE CUENCAS CUENCA TOPOGRÁFICA Delimitada por las líneas divisorias de las aguas, uniendo los puntos más alto. Se pueden trazar en un plano de curvas de nivel.
CUENCA TOPOGRÁFICA Llamada también de drenaje. Es la superficie terrestre que recorren todos los ríos y afluentes que desagüen en un mismo río principal.
Por su tamaño: CUENCA GRANDE (>250 km2) Predominan pendiente, cauce elevación, área. Es importante el efecto de almacenaje del cauce.
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CUENCA PEQUEÑA (<250 km2) Responden a las lluvias de fuerte intensidad y poca duración. Siendo las características más importantes en suelo y la vegetación. El escurrimiento se ve influenciado por el suelo.
ÁREA Y PERÍMETRO DE LA CUENCA Existen varios métodos, para el presente informe hemos utilizado el Software AutoCad.
CURVAS CARACTERÍSTICAS CURVA HIPSOMÉTRICA La curva hipsométrica proporciona una información sintetizada sobre la altitud de la cuenca, que representa gráficamente la distribución de la cuenca vertiente por tramos de altura. Dicha curva presenta, en ordenadas, las distintas cotas de altura de la cuenca, y en abscisas la superficie de la cuenca que se halla por encima de dichas cotas, bien en km2 o en tanto por ciento de la superficie total de la cuenca. Por otro lado este parámetro también nos brinda una idea respecto al grado de madurez de una cuenca.
Curvas hipsométricas características del ciclo de erosión (según Strahler). (Fuente: Llamas, J., Hidrología general)
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La curva superior (curva A) refleja una cuenca con un gran potencial erosivo; la curva intermedia (curva B) es característica de una cuenca en equilibrio; y la curva inferior (curva C) es típica de una cuenca sedimentaria. Quedarían, así, representadas distintas fases de la vida de los ríos: - Curva A: fase de juventud - Curva B: fase de madurez - Curva C: fase de vejez
CURVA DE FRECUENCIA DE ALTITUDES Es la representación de la distribución de porcentaje de las superficies ocupadas por diferentes altitudes.
ÍNDICES REPRESENTATIVOS FACTOR DE FORMA Es la relación entre el ancho medio y la longitud del cauce principal de la cuenca. Fue definido por Horton, como el cociente entre la superficie de la cuenca y el cuadrado de su longitud. Una cuenca con un factor de forma bajo está menos sujeta a crecidas que una de la misma área y mayor factor de forma.
𝐹=
𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝐵 = 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝐿
Si fuera rectangular: 𝐹=
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𝐵. 𝐿 𝐴 = 𝐿. 𝐿 𝐿2
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Donde: “L” es la longitud del cauce principal de la cuenca, “B” es el ancho medio que resulta de la división del área de la cuenca entre la longitud del cauce principal.
“A” es el área de la cuenca.
Elementos que determinan el factor forma de una cuenca
Tiene menos tendencia a concentrar las intensidades de las lluvias.
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Posibilidad de tener una tormenta intensa simultanea, sobre toda la extensión dela cuenca.
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COEFICIENTE DE COMPACIDAD (Kc) Es el cociente adimensional entre el perímetro de la cuenca y la circunferencia de un círculo con área igual al tamaño de la cuenca en kilómetros cuadrados.
Cuanto más irregular sea la cuenca, mayor será su coeficiente de compacidad. Una cuenca circular tendrá un coeficiente de compacidad mínimo, osea igual a 1.
𝐾𝐶 = 0.28 ∗
𝑃 √𝐴
RECTÁNGULO EQUIVALENTE Es el gráfico en el cual se logra tener la misma área y perímetro de la cuenca, el mismo coeficiente de compacidad y en él las rectas son las curvas de nivel paralelas al lado menor del rectángulo (l). Para la construcción del rectángulo, se parte del perímetro (P) y el área de la cuenca (A). Si el lado menor y mayor del rectángulo son, respectivamente, l y L, se tiene:
𝐾𝐶 ∗ √𝐴 1.12 2 √ 𝐿= [1 + 1 − ( ) ] 1.12 𝐾𝐶
𝐾𝐶 ∗ √𝐴 1.12 2 √ 𝑙= [1 − 1 − ( ) ] 1.12 𝐾𝐶
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Nota: Para la gráfica del rectángulo equivalente se necesitara en la tabulación la altitud (m.s.n.m.), áreas parciales (área comprendida entre dos curvas de diferente nivel) para que de estas se pueda obtener las alturas parciales y acumuladas en el rectángulo equivalente, como se apreciara en el desarrollo del trabajo.
INDICE DE PENDIENTE Es la media ponderada que se establece entre las pendientes correspondientes o sea elementales y el tramo recorrido por el rio. Con este valor se puede establecer el tipo de granulometria, el relieve de la cuenca, el tiempo de concentracion de las aguas que caen por precipitacion Se calcula mediante la siguiente formula: 𝑛
𝐼𝑝 = ∑ √𝑏𝑖 (𝑎𝑛 − 𝑎𝑛−1 ) ∗ 𝑖=1
1 √𝐿
Donde: 𝐼𝑝 : indice de pendiente.
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𝑛: # de curvas de nivel existentes en el rectangulo equivalente incluyendo los extremos. 𝑎1 … … 𝑎𝑛 : cotas de n curvas de nivel 𝑏𝑖 : superficie total de la cuenca comprendida entre dos curvas de nivel 𝐿: longitud del lado mayor del rectangulo.
PENDIENTE DE LA CUENCA Es uno de los factores que controla el tiempo de escurrimiento y concentracion de la lluvia en los canales de drenaje. Tiene relacion con la infiltracion, la humedad del suelo y la contribucion del agua subterranea.
CRITERIO DE ALVORD Esta basado en la obtencion previa de las pendientes existentes entre las curvas de nivel. Dividiendo el area de la cuenca, en areas parciales por medio de sus curvas de nivel y sus lineas medias de las curvas de nivel. La pendiente de la porcion de la cuenca es: 𝑺𝒊 = Donde:
𝑫 𝑾𝒊
𝑆𝑖 : pendiente media de la faja. 𝐷: desnivel entre lineas medias. 𝑎 𝑊𝑖 = 𝑖⁄𝐿 𝑖 𝑎𝑖 : area de la faja 𝐿𝑖 : longitud de la curva de nivel.
Si D es constante: 𝑆𝑖 =
𝐷(𝐿1 + 𝐿2 + ⋯ 𝐿𝑛 ) 𝐴 𝑆=
Donde:
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𝐷𝐿 𝐴
𝐿: suma de las longitudes de las curvas. 𝐴: area total de la cuenca. 𝐷: desnivel entre curvas de nivel.
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CRITERIO DEL RECTANGULO EQUIVALENTE Se toma la pendiente media del rectangulo equivalente. No proporciona un valor significativo de la pendiente de la cuenca pero se toma como aproximacion.
𝑆=
Donde:
𝐻 𝐿
𝑆: pendiente de la cuenca 𝐻: desnivel total( cota mas alta y cota de estacion de aforo) 𝐿: lado mayor del rectangulo equivalente
PERFIL LONGITUDINAL Se obtiene ploteando la proyeccion horizontal de la longitud del cauce versus su altitud. Importancia:
Conocer el perfil del curso principal.
Proporciona una idea de las pendientes que tiene el cauce en diferentes tramos de su recorrido.
Es un factor de importancia para trabajos como: control de aguas, puntos de captacion, ubicación de posibles centrales hidroelectricas.
PENDIENTE DEL CAUCE Es un parametro importante en el estudio del comportamiento hidrico, permite determinar por ejemplo:
Las caracteristicas optimas de un aprovechamiento hidroelectrico.
Solucion de problemas de inundacion.
En general tenemos que la pendiente del cauce viene dada por: 𝑆=
𝑑𝑒𝑠𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑
1. PENDIENTE UNIFORME Se utiliza en tramos cortos 𝑆=
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𝐻 𝐿
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Donde:
𝑆: pendiente del cauce 𝐻: diferencia de cota entre los extremos del cause(Km). 𝐿: longitud del cause en Km.
2. COMPENSACION DE AREAS No se pudo utilizar este metodo debido a que el perfil longitudinal de nuestro cauce no presenta cambios bruscos de pendiente. 3. ECUACION DE TAYLOR Y SCHWARS Considera que un rio esta formado por n tramos de igual longitud, cada uno de ellos con pendiente uniforme. 2
𝑆=
Donde:
𝑛 1 1 1 + +⋯+ √𝑠𝑛 ] [√𝑠1 √𝑠2
𝑆: pendiente media del cauce 𝑠𝑖 : pendiente de cada tramo, según S= H/L 𝑛: numero de tramos iguales
En la practica se espera que los tramos sean de diferente longitud. En este caso recomiendad la siguiente ecuacion: 2
𝑆=
∑𝑛𝑖=1 𝐿𝑖 𝐿 ∑𝑛𝑖=1 𝑖 √𝑆𝑖 ] [
Donde: 𝑆: pendiente media del cauce 𝑠𝑖 : pendiente del tramo i 𝐿𝑖 : longitud del tramo i
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RED DE DRENAJE ORDEN DE LA CUENCA Es un número que refleja el grado de ramificación de la red de drenaje. La clasificación de los cauces de una cuenca se realiza a través de las siguientes premisas: Los cauces de primer orden son los que no tienen tributarios. Los cauces de segundo orden se forman en la unión de dos cauces de primer orden y, en general, los cauces de orden n se forman cuando dos cauces de orden n-1 se unen. Cuando un cauce se une con un cauce de orden mayor, el canal resultante hacia aguas abajo retiene el mayor de los órdenes. El orden de la cuenca es el mismo del su cauce principal a la salida.
DENSIDAD DE CORRIENTE Se calcula mediante la siguiente formula: 𝐷𝑐 = Donde:
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𝑁𝐶 𝐴
𝐷𝑐 : densidad de corriente 𝑁𝐶 : numero de corrientes perennes e intermitentes 𝐴: area de la cuenca
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DENSIDAD DE DRENAJE Es el cociente entre la longitud total de los canales de flujo pertenecientes a su red de drenaje y la superficie de la cuenca: en Km / Km² 𝐷𝑑 =
𝐿𝑇𝑐𝑎 𝐴
Este parámetro nos informa de que a mayor densidad de drenaje, más dominante es el flujo en el cauce frente al flujo en ladera, lo que se traduce en un menor tiempo de respuesta de la cuenca y, por tanto, un menor tiempo al pico del hidrograma.
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CURVAS CARACTERÍSTICAS Cálculo de datos: ALTITUD msnm
ÁREAS PARCIALES (km2)
ÁREAS ACUMULADAS (km2)
ÁREAS QUE QUEDAN SOBRE LAS ALTITUDES (km)
%DEL TOTAL
% DEL TOTAL QUE QUEDA SOBRE LA ALTITUD
Menos - 1200 1200 - 1400 1400 - 1600 1600 - 1800 1800 - 2000 2000 - 2200 2200 - 2400 2400 - 2600 2600 - 2800 2800 - 3000 3000 - 3200 3200 - 3400 3400 - 3600 3600 - 3800 3800 - Más
0.906 2.516 3.629 5.281 8.530 11.186 14.535 16.674 14.227 10.189 8.327 10.157 5.866 1.282 0.087
0.906 3.422 7.051 12.331 20.861 32.047 46.583 63.257 77.484 87.674 96.000 106.157 112.023 113.306 113.392
112.486 109.971 106.341 101.061 92.531 81.345 66.810 50.135 35.908 25.719 17.392 7.235 1.369 0.087 0.000
0.799 2.219 3.200 4.657 7.522 9.865 12.819 14.705 12.547 8.986 7.343 8.957 5.173 1.131 0.076
99.201 96.983 93.782 89.125 81.603 71.738 58.919 44.214 31.667 22.681 15.338 6.381 1.207 0.076 0.000
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CURVA HIPSOMÉTRICA DE LA CUENCA CALUCÁN
4000 3800 3600 3400
3500
3200
3000
3000 2800 2600
2500
2400 2200
2000
2000 1800 1600 1400 1200
1500 1000 500 0 0
20
40
60
80
100
120
Según la forma que tiene la curva hipsométrica, indica que es una cuenca en equilibrio, es decir, en una fase de madurez.
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ALTITUD MEDIA
4000 3800 3600 3400
3500
3200
3000
3000 2800 2600
2500
2400 2200
2000
2000 1800 1600 1400 1200
1500 1000 50 %
500 0 0
20
40
60
80
100
120
La altitud media de acuerdo con la curva hipsométrica da aproximadamente 2520 m.
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Numéricamente la altitud media de la cuenca es: S=Áreas Parciales (km2)
h=Elevación media entre dos contornos
Sh
0.9061
1125
1019.3625
2.5157 3.6291
1300 1500
3270.41 5443.65
5.2805 8.5297
1700 1900
8976.85 16206.43
11.1863 14.5352
2100 2300
23491.23 33430.96
16.6744 14.2273 10.1894 8.3267 10.1569 5.8661
2500 2700 2900 3100 3300 3500
41686 38413.71 29549.26 25812.77 33517.77 20531.35
1.2824
3700
4744.88
0.0865 113.3923
3850
333.025 286427.658
𝐻𝑚 = 𝐻𝑚 =
∑ 𝑆ℎ 𝐴
286427.658 113.3923
𝑯𝒎 = 𝟐𝟓𝟐𝟓. 𝟗𝟖𝟗 𝒎
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CURVA DE FRECUENCIAS DE ALTITUDES DE LA CUENCA CALUCAN
CURVA DE FRECUENCIA DE ALTITUDES PORCENTAJE TOTAL 0.000
3800 - Más
3600 - 3800
2.000
4.000
8.000
10.000
12.000
5.173 8.957
3000 - 3200
7.343 8.986
2800 - 3000
12.547
2600 - 2800 2400 - 2600 1
14.705
2200 - 2400
9.865
2000 - 2200
9.865 7.522
1800 - 2000 4.657
1600 - 1800
3.200
1400 - 1600
2.219
1200 - 1400
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16.000
1.131
3200 - 3400
Menos - 1200
14.000
0.076
3400 - 3600
A L T I T U D E S
6.000
0.799
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Uniendo los puntos medios: 4000 3800 3600
3500
3400 3200 3000
3000
2800 2600
ALTITUDES
2500
2400 2200 2000
2000 1800 1600 1400
1500 1200 1000 500 0 0.000
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
16.000
PORCENTAJE TOTAL
ALTITUD MÁS FRECUENTE Como el máximo valor en porcentaje de la curva de frecuencias es 14.705 por ende la altitud más frecuente sería 2600 m.s.n.m. FACTOR DE FORMA 𝐹=
𝐵. 𝐿 𝐴 = 𝐿. 𝐿 𝐿2
𝐹=
113.392 22.603
𝐹 = 0.229 El factor de forma obtenido para la cuenca del Calucán es 𝐹 = 0.229, por tanto es una cuenca alargada y por lo tanto tiene menos tendencia a concentrar las intensidades de las lluvias. HIDROLOGIA
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COEFICIENTE DE COMPACIDAD (Kc) Según lo explicado anteriormente, teniendo en cuenta que ya hemos hallado el área y el perímetro, aplicamos la siguiente fórmula: 𝐾𝐶 = 0.2821 ∗ 𝐾𝐶 = 0.2821 ∗
𝑃 √𝐴
58.032 √113.624
𝐾𝐶 = 1.536
En el caso de la cuenca del río Callucan cuyo Kc= 1.536, nos determina que tiene una forma alargada.
RECTÁNGULO EQUIVALENTE Debido a que ya se ha calculado el área (A) y el coeficiente de compacidad (Kc), procedemos a aplicar las fórmulas dadas anteriormente para calcular los lados del rectángulo equivalente: Para el lado mayor (L): 𝐿=
𝐿=
𝐾𝐶 ∗ √𝐴 1.12 2 [1 + √1 − ( ) ] 1.12 𝐾𝐶
1.536 ∗ √113.624 1.12 2 [1 + √1 − ( ) ] 1.12 1.536
𝐿 = 24.623 𝐾𝑚
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Para el lado menor (l): 𝐾𝐶 ∗ √𝐴 1.12 2 𝑙= [1 − √1 − ( ) ] 1.12 𝐾𝐶 1.536 ∗ √113.624 1.12 2 √ 𝑙= [1 − 1 − ( ) ] 1.12 1.536
𝑙 = 4.615 𝐾𝑚
El rectángulo equivalente constará de un lado mayor L (vertical), un lado menor l (horizontal) y las curvas de nivel con las que cuenta la cuenca que serán expresadas en forma paralela al lado menor, donde cada altura parcial resultará de dividir el área entre las curvas de nivel sobre el lado menor, como se muestra en la siguiente tabla:
CURVAS DEL RECTANGULO EQUIVALENTE DE LA CUENCA CALLUCAN ALTITUD(m.s.n.m)
AREA(KM2)
ALTURA PARCIAL (KM)
Menos-1200 1200-1400 1400-1600 1600-1800 1800-2000 2000-2200 2200-2400 2400-2600 2600-2800 2800-3000 3000-3200 3200-3400 3400-3600 3600-3800 3800-Más
0.906 2.516 3.629 5.281 8.53 11.186 14.535 16.674 14.227 10.189 8.327 10.157 5.866 1.282 0.087
0.19631636 0.545178765 0.786348862 1.144312026 1.848320693 2.42383532 3.149512459 3.613001083 3.082773564 2.20780065 1.804333694 2.200866739 1.271072589 0.277789816 0.018851571
TOTAL
113.392
24.57031419
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RECTÁNGULO EQUIVALENTE DE LA CUENCA DEL RIO CALLUCAN m.s.n.m 3800 3600 3400 3200
3000
2800
2600
L = 24.623 2400
2200
2000
1800
1600 1400 1200
l = 4.615 HIDROLOGIA
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En el rectángulo se observa: Las curvas de nivel comprendidas entre los 1200 y 1400 m.s.n.m., al igual que las que están entre 3400 y 3800 m.s.n.m. están más cercanas entre sí, lo que indica que esta parte del terreno es escarpado. Las curvas de nivel comprendidas entre los 1400 y 3400 m.s.n.m. están más separadas entre sí, lo que indica que esta parte del terreno tiene pendientes suaves.
INDICE DE PENDIENTE Se calcula mediante la siguiente formula: 𝑛
𝐼𝑝 = ∑ √𝑏𝑖 (𝑎𝑛 − 𝑎𝑛−1 ) ∗ 𝑖=1
1 √𝐿
Entonces tenemos:
COTAS(m.s.n.m) 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800
A
B
C
AREA(KM2) 2.516 3.629 5.281 8.53 11.186 14.535 16.674 14.227 10.189 8.327 10.157 5.866 1.282
dif. Cotas 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200
1/((L)^(1/2)) 0.201525273 0.201525273 0.201525273 0.201525273 0.201525273 0.201525273 0.201525273 0.201525273 0.201525273 0.201525273 0.201525273 0.201525273 0.201525273
((A*B)^(1/2))*C 4.520639065 5.42922699 6.549416341 8.323750057 9.53195367 10.86555797 11.63762648 10.74981972 9.097253493 8.224107862 9.082956651 6.902645099 3.226922446 104.1418758
Por lo tanto: 𝐼𝑝 = 104.142
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PENDIENTE DE LA CUENCA CRITERIO DE ALVORD: Como D es constante: 𝑆𝑖 =
𝐷(𝐿1 + 𝐿2 + ⋯ 𝐿𝑛 ) 𝐴
𝐷𝐿 𝐴 Raelizando el calculo para la cuenca callucan: 𝑆=
COTAS(m.s.n.m) 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800
LONG. DE CURVAS(km) 4.5903 9.3939 14.9986 21.2389 27.3286 38.6699 42.8379 37.9994 29.5105 22.0911 18.3013 16.3888 5.7874 0.9813
D(km) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
290.1179
𝑆=
𝑆=
𝐷𝐿 𝐴
0.2 ∗ 290.1179 113.392
𝑆 = 0.5117 = 51.17 %
HIDROLOGIA
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CRITERIO DEL RECTANGULO EQUIVALENTE: 𝑆=
𝐻 𝐿
Para nuestro caso la pendiente será: 𝑆=
𝐻 3800 − 1200 = 𝐿 24.623 𝑆 = 105.59 %
PERFIL LONGITUDINAL Tomamos el cause principal de la cuenca callucan y le determinamos su perfil longitudinal:
HIDROLOGIA
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PERFIL LONGITUDINAL - CUENCA CALLUCAN TRAMO ALTITUD (m.s.n.m.) 0 1025 1 1025-1200 2 1200-1400 3 1400-1600 4 1600-1800 5 1800-2000 6 2000-2200 7 2200-2400 8 2400-2600 9 2600-2800 10 2800-3000 11 3000-3200 12 3200-3337
DISTANCIA (KM) 0 2.736 2.583 2.561 2.221 2.975 2.635 2.002 1.475 1.120 0.865 0.698 0.739
PROGRESIVA (KM) COTA(m) 0 1025 2.736 1200 5.320 1400 7.881 1600 10.103 1800 13.078 2000 15.713 2200 17.715 2400 19.190 2600 20.300 2800 21.165 3000 21.864 3200 22.603 3337
PERFIL LONGITUDINAL DEL CURSO PRINCIPAL 4000
3500
3337 3200 3000 2800 2600 2400
ALTITUD (m.sn.m)
3000 2500 2200 2000
2000 1800 1600
1500
1400 1200 1025
1000 500 0 0
5
10
15
20
25
PROGRESIVA (km)
HIDROLOGIA
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PENDIENTE DEL CAUCE Es un parametro importante en el estudio del comportamiento hidrico, permite determinar por ejemplo:
Las caracteristicas optimas de un aprovechamiento hidroelectrico.
Solucion de problemas de inundacion.
En general tenemos que la pendiente del cauce viene dada por: 𝑑𝑒𝑠𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑
𝑆=
1. PENDIENTE UNIFORME 𝑆=
𝐻 𝐿
Para nuestra cuenca tenemos: COTA INICIAL 1.025 Km COTA FINAL 3.337 Km LONGITUD CAUCE 22.604 Km
Entonces: 𝑆=
𝐻 3.337 − 1.025 = = 0.1023 = 10.23 % 𝐿 22.6036
2. COMPENSACION DE AREAS No se pudo utilizar este metodo debido a que el perfil longitudinal de nuestro cauce cambios bruscos de pendiente.
3. ECUACION DE TAYLOR Y SCHWARS En la practica se espera que los tramos sean de diferente longitud. En este caso recomiendad la siguiente ecuacion: 2
∑𝑛𝑖=1 𝐿𝑖
𝑆= [
HIDROLOGIA
∑𝑛𝑖=1
𝐿𝑖 √𝑆𝑖 ]
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Donde: 𝑆: pendiente media del cauce 𝑠𝑖 : pendiente del tramo i 𝐿𝑖 : longitud del tramo i
Aplicando la ecuacion de Taylor y Schwars tenemos: TRAMO 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
PROGRESIVA (KM) 0 2.7368 5.3201 7.8816 10.1033 13.0783 15.7136 17.7155 19.1906 20.3002 21.1656 21.8645 22.6036
COTA(m) 1025 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3337
DESNIVEL(Km)
L
S
L/(S^0.5)
0.175 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.137
2.7368 2.5833 2.5615 2.2217 2.975 2.6353 2.0019 1.4751 1.1096 0.8654 0.6989 0.7391
0.06394329 0.07742035 0.07807925 0.09002115 0.06722689 0.07589269 0.09990509 0.13558403 0.18024513 0.231107 0.28616397 0.18536057
10.8229479 9.28425944 9.16698546 7.40479645 11.4740162 9.5659938 6.33356995 4.00605767 2.61357324 1.80015681 1.30649443 1.71670045
22.6036
75.4955518
Entonces: 2
𝑆=
HIDROLOGIA
∑𝑛𝑖=1 𝐿𝑖 22.6036 2 =( ) = 0.0896422 ≅ 8.96 % 𝐿𝑖 75.4955518 𝑛 ∑𝑖=1 √𝑆𝑖 ] [
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RED DE DRENAJE ORDEN DE LA CUENCA
En el cuadro que se presenta a continuación, se indica el número y longitud total de los cursos de agua correspondientes a cada orden, de la cuenca del río Calucan: ORDEN - LONGITUD DE CURSOS DE RIOS – CUENCA DEL RIO CALLUCAN ORDEN DE RIOS N° DE CURSOS LONGITUD (KM) 1° ORDEN 2° ORDEN 3° ORDEN 4° ORDEN TOTAL
20 8 6 5 39
37.0094 8.8039 8.0117 13.8696 67.6946
DENSIDAD DE CORRIENTE 𝐷𝑐 =
𝑁𝐶 𝐴
Para el caso de nuestra cuenca tenemos: N° DE CORRIENTES AREA DE LA CUENCA
HIDROLOGIA
39 113.392
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Entonces: 𝐷𝑐 =
𝑁𝐶 39 = = 0.3439 𝐴 113.392
DENSIDAD DE DRENAJE
LONG. CORRIENTES (km) AREA DE LA CUENCA(km2)
67.6946 113.392
Entonces: 𝐷𝑑 = 𝐷𝑑 =
𝐿 𝐴
67.6946 113.392
𝐷𝑑 = 0.597 𝐾𝑚⁄𝐾𝑚2
La densidad de drenaje obtenida en la cuenca del río Calucán es 0.597 Km/Km2, indica que esta cuenca tiene un drenaje regular.
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CONCLUSIONES La cuenca del rio Calucán tiene un área de 113.392 km2 y un perímetro de 58.032 km. Según el análisis de la Curva Hipsométrica La cuenca se encuentra en equilibrio entre la erosión y la sedimentación; es una cuenca madura. La forma de la cuenca es alargada. El relieve del terreno es variado con pendientes fuertes o terreno escarpado desde el nivel 1200 msnm hasta los 1400 msnm, al igual que desde los 3600 a los 3800 y pendientes suaves o terreno más llano entre el nivel 1400 msnm y 3600 msnm. La longitud del cauce principal es 22.604 Km La Cuenca Hidrográfica del Río Calucán es de 4to orden. Según la densidad de drenaje, la cuenca tiene un drenaje regular.
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BIBLIOGRAFIA
Villón, Máximo, 2002. Hidrología. Costa Rica. Editorial Villón Molina,G.M.(1975). Hidrología” UNA Lima Publidrat Chávez. Rosendo, (1994). Hidrología para Ingenieros”. U. Católica del Perú. Introducción a la Hidrología, EGRH-2004. Plan Técnico de Gestión de los Cotos S.M. de Láncara y Valdriz. Ámbito territorial de aplicación.
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