PARAMETROS MORFOLOGICOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL UNIVERSIDAD ALTIPLANO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y

I. INTRODUCCIÓN Las cuencas hidrográficas hidrográficas siguen siendo consideradas consideradas como la unidad del terri territo tori rio o funda fundame ment ntal al para para la plan planea eaci ción ón,, aprov aprovech echam amien iento to y el mane manejo jo de recursos recursos natural naturales. es. Sin embarg embargo, o, uno de los princi principal pales es problem problemas as para para los científicos y los encargados de tomar decisiones en las instituciones públicas y privadas es la falta de información que muestre la descripción detallada de la cuenca en base a sus diferentes características y dimensiones. n este estudio se utili!aron criterios de la hidrología superficial y características topográficas para la delimitación de las cuencas y el análisis morfom"trico. l anál anális isis is morf morfom om"t "tri rico co de una una cuenc cuenca, a, es de gran gran impor importa tanc ncia ia para para comprender e interpretar su comportamiento hidrológico, pues permite anali!ar y comprender comprender los elementos elementos geom"tricos geom"tricos básicos básicos del sistema ante la presencia de sucesos sucesos #preci #precipit pitaci aciones ones e$trema e$tremass por ejemplo ejemplo%, %, es conside considerada rada una de las herramientas más importantes en el análisis, ya que se establecen parámetros de evaluación del funcionamiento del sistema hidrológico de una región. &icha herramienta puede servir tambi"n como análisis espacial ayudando en el manejo y planeación de los recursos naturales naturales al permitirnos, en en el marco de de una unidad bien definida del paisaje, paisaje, conocer diversos diversos componentes componentes como el tama'o de la cuenca, la red de drenaje, la pendiente pendiente media, el escurrimiento, etc. (quellos componentes pueden pu eden ser obtenidos y modelados mediante el uso de sistem sistemas as de inform informaci ación ón geográf geográfica ica.. ), conveni convenient enteme emente nte combin combinado adoss con la geomorfología, puede obtenerse un diagnóstico hidrológico útil para la planeación ambiental.

II. OBJETIVOS -

&elimitar una cuenca hidrográfica. &eterminar los valores de cada parámetro geomorfológico de la cuenca delimitada. *nterpretar los valores de los parámetros hallados.

III. MARCO TEÓRICO

HIDROLOGÍA GENERAL

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CUENCA HIDROGRÁFICA LÍNEA DIVISORIA DE AGUAS Se define a una cuenca hidrográfica como la región geográfica que comprende el área de drenaje de un sistema de escorrentía #superficial y sub superficial%, que llega finalmente a un mismo punto o cauce principal y es descargado por una única salida. +na cuenca hidrográfica se encuentra delimitada por la línea divisoria de aguas, la cual es una línea imaginaria que pasa por los puntos más altos de la topografía del lugar.

Fuente: Hidrología. Máximo Villón Béjar

PARÁMETROS PA RÁMETROS GEOMORFOLÓGICOS +na cuenca hidrográfica puede caracteri!arse por su morfología, naturale!a del suelo y vegetación, estos factores influyen en la transformación de la precipitación en escorrentía. Las características geomorfológicas de una cuenca tienen una gran influencia en el comp comport ortam amie ient nto o hidro hidroló lógi gico co de una una cuen cuenca, ca, adem además ás de desc descri ribi birl rla a y caracteri!arla.

1. Área (A) Se define como la proyección hori!ontal del área de drenaje de un sistema de escorrentía que va a parar finalmente a un mismo cauce principal y se encuentra encuentra delimitada delimitada por por el perímetro perímetro de una cuenca, se simboli!a simboli!a con la letra (. l área área es cons consid ider erad ada a uno uno de los los pará paráme metr tros os más más impo import rtan ante tess para para caracteri!ar una cuenca hidrográfica debido a que es utili!ada en modelos hidrológicos hidrológicos,, en el cálculo cálculo de la mayoría de parámetros parámetros geomorfológicos, geomorfológicos, es HIDROLOGÍA GENERAL

2

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usada para establecer comparaciones entre diferentes cuencas que presentan las mismas condiciones hidrológicas, es determinante en las relaciones entre escorrentía y características de una cuenca #además de vegetación predominante, pendiente y densidad de drenaje%. l cálculo del área puede reali!arse manualmente a trav"s del uso del planímetro y mediante la utili!ación de programas especiales. Las cuencas pueden considerarse por su tama'o en -

Pe!e"a#$ Se consideran cuencas peque'as a aquellas que tienen un área menor de -/ 0m- y responden a las lluvias de fuerte intensidad y peque'a duración, donde las características físicas #tipo de suelo, vegetación% son más importantes que las del cauce #1illón 2"jar, -//-%.

-

Gra%&e#$ 3uando el área de la cuenca es mayor a -/ 0m- se considera como grande, en la cual predominan las características fisiográficas de la misma #pendiente, área, elevación, cauce% #1illón 2"jar, -//-%.

'. Pare*r+# a#+,-a&+# a a +%/-*!&  L+%/-*!& &e a ,!e%,a (L)$ s la longitud de una línea recta tra!ada 4paralelamente5 al cauce principal. 6ambi"n es definida como la distancia entre el punto de desag7e aguas abajo y el punto de mayor altura situado aguas arriba del cauce principal. L+%/-*!& &e ,a!,e 0r-%,-0a &e a ,!e%,a (L,)$ s la distancia entre la desembocadura o punto de inter"s del cauce principal hasta su nacimiento. Su unidad se da en 8m. L+%/-*!& -a (L) + Re,+rr-&+ 0r-%,-0a &e a ,!e%,a$ s la distancia entre el punto de inter"s y el punto más alejado de la cuenca siguiendo la dirección de drenaje del cauce principal.

2. Per3e*r+ 4 A%,5+ Pr+e&-+ l perímetro #9% es la longitud del límite e$terior de la cuenca que rodea el área de esta, es importante porque nos da una idea general de la forma de la cuenca, aquellas con mayores perímetros son más alargadas que las cuencas redondeadas que poseen un menor perímetro. 9or último, el ancho promedio #( 9% es el cociente entre el área de la cuenca y la longitud de la misma (9 : (;L

HIDROLOGÍA GENERAL

3


&onde (
6. Pare*r+# &e 7+ra &escriben de manera general las características morfológicas de una cuenca hidrográfica, son en gran parte responsables del comportamiento de las crecientes que se presentan en la cuenca, y determinan la distribución a lo largo del curso de agua principal.

6.1 Í%&-,e &e Gra8e-!# + C+e7-,-e%*e &e ,+0a,-&a& (9,) s la relación entre el perímetro de la cuenca y el perímetro de una circunferencia de igual área que la cuenca hidrográfica K C =

PC P∘

=

∗ P

0.2821

√ A

&onde P: 9erímetro de la cuenca #8m% A:
9or la forma como fue definido 8 3 = >. ?bviamente para el caso 8 : >, obtenemos una cuenca circular. La ra!ón para usar la relación del área equivalente a la ocupada por un círculo es porque una cuenca circular tiene mayores posibilidades de producir avenidas superiores dadas su simetría. Sin embargo, este índice de forma ha sido criticado pues las cuencas en general tienden a tener la forma de pera. Kc

Forma de la Cuenca

1-1.25 1.25-1.5 1.5-1.75 Mayor a 1.75

D" #a$% &"')'a a *al &"')'a D" *al &"')'a a *al bl)a D" *al bl)a a &"#+a).la& F&a &"#+a).la& bl)a

Tendencia

a

crecidas Al+a "'%a /a0a . /a0a

Tabla 1 (FAO ,198! HIDROLOGÍA GENERAL

4


6.' Fa,*+r &e 7+ra (97) s la relación entre el ancho promedio de la cuenca y la longitud de la cuenca. @orton lo definió como el cociente entre la superficie de la cuenca y el cuadrado de su longitud má$ima del cauce principal. K f =

A P L

=

A 2 Lm

&ónde K f

 Aactor de forma.

A P

 (ncho promedio de la cuenca.

L Longitud de la cuenca. A
 Longitud má$ima o recorrido principal de la cuenca.

6ambi"n, debemos saber que -

K f

B> 3uenca achatada, tendencia a ocurrencia de avenidas.

-

K f

C> 3uenca alargada, baja susceptibilidad a las avenidas.

6.2 Rea,-:% &e e+%/a,-:% (Re) &efinido por Schumm, es la relación entre el diámetro de un circulo de área igual a la cuenca y la longitud de la cuenca #L%. $presado el diámetro en función del área de la cuenca #(% se tiene Re =1.128

√ A L

6.6 Rea,-:% &e ,-r,!ar-&a& (R,-) s el cociente entre el área de la cuenca #(% y la del círculo cuyo perímetro #9% es igual al de la cuenca Rci =

4 πA 2

P

6.; Re,*%/!+ e!-8ae%*e HIDROLOGÍA GENERAL




s una transformación geom"trica que convierte la superficie original de la cuenca en un rectángulo con lados mayor #L% y lado menor #l% de la misma área y perímetro, en el cual las curvas de nivel son rectas paralelas al lado menor #l%. Se utili!a para comparar el comportamiento hidrológico de dos cuencas hidrográficas.

9ara poder calcular los lados de rectángulo, se hará uso de las siguientes ecuaciones

&onde L Lado mayor del rectángulo l Lado menor del rectángulo 8c coeficiente de compacidad (demás, para su aplicación debe cumplir con la siguiente condición K C ≥ 1.12 HIDROLOGÍA GENERAL




;. Pare*r+# rea*-8+# a a ee8a,-:% &e *erre%+ La elevación del terreno influye en el sistema de escurrimiento de la red de drenaje de una cuenca hidrográfica, para el presente informe se consideran los siguientes

;.1 C!r8a 5-0#+<*r-,a Depresenta gráficamente el relieve medio de la cuenca hidrográfica o el área drenada variando con la altura de la superficie. Se obtiene al reempla!ar el eje de las abscisas por valores de la superficie drenada proyectada #en 8m- o porcentaje% que se encuentran comprendidas entre curvas de nivel consecutivas hasta alcan!ar la totalidad de la superficie, y llevando al eje de las ordenadas los valores de las curvas de nivel consideradas. Las curvas hipsom"tricas nos dan una idea general de la edad de los ríos, como se observa en la siguiente gráfica Eráfica > La curva hipsom"trica ( refleja una cuenca con un gran potencial erosivo #fase de juventud%, la curva 2 es característica de una cuenca en equilibrio #fase de madure!%, y la curva inferior 3 es típica de una cuenca sedimentaria #fase de veje!%.

;.' H-#*+/raa &e 7re,!e%,-a# s un histograma que indica el porcentaje de área comprendida entre dos alturas determinadas. 9uede obtenerse calculando el área que e$iste entre las curvas de nivel de la cuenca. s la representación gráfica de la distribución en porcentaje, de las superficies ocupadas por diferentes altitudes. 3on las curvas anteriores se pueden determinar las siguientes altitudes y características. HIDROLOGÍA GENERAL




 (ltitud media.F es la ordenada media de la curva hipsom"trica, en ella el /G del área de la cuenca, está situado por encima de esa altitud y el /G está situado por debajo de ella.  (ltitud más frecuente.F es el má$imo valor en porcentaje de la curva de frecuencia de altitudes  (ltitud de frecuencia media.F es la altitud correspondiente al punto de abscisa media de la curva de frecuencia de altitudes. Hum"ricamente la elevación media de la cuenca se obtiene con la siguiente ecuación. Em =

∑ a .e A

&ónde Em

 levación media

a
=. Pe%&-e%*e# =.1 Pe%&-e%*e e&-a &e a ,!e%,a (S) La pendiente media está relacionada con el escurrimiento superficial, la infiltración, la humedad del suelo y la contribución del agua subterránea al caudal de la corriente, influye en gran medida en la magnitud de las crecidas, y afecta el tiempo de escurrimiento. Se calcula de la siguiente manera S=

Sh + Sv 2

Sh =

nh×h Lh

Sv =

nv×h Lv

× 100

&onde HIDROLOGÍA GENERAL

8


h  es la diferencia de cotas entre curvas de nivel. nh  es el número de cruces de las curvas de nivel con líneas

de igual coordenada este. nv  es el número de cruces de las curvas de nivel con líneas de igual coordenada norte. Sh y Sv  son la pendiente hori!ontal y vertical de la cuenca respectivamente. (demás, de acuerdo a la pendiente media obtenida podemos deducir el tipo de relieve perteneciente a la cuenca, para ello observemos el siguiente cuadro Pendiente media (%) 7a3 3a

Tipo de reliee Pla) S.a*" "'%a)a")+"

 a 12 12 a 27 27 a 3

a##%'")+a' A##%'")+a' ."&+"")+" a##%'")+a' . ."&+"")+"

3 a 7 7 a  a& a 

a##%'")+a' E$#a&a' . "$#a&a'

F.")+"5 O&+%6 2774

=.' Pe%&-e%*e !%-7+re &e ,a!,e 0r-%,-0a (Ie) ste parámetro nos da a conocer la pendiente del cauce principal de una cuenca hidrográfica, y es importante en el estudio del aprovechamiento de los recursos hídricos #1illón 2"jar, -//-%. Se calcula mediante el cociente de los valores e$tremos de las altitudes de las cuencas y la longitud del río o cauce principal.

&ónde @ má$. levación correspondiente al e$tremo superior del cauce principal #m% HIDROLOGÍA GENERAL

9


@ mín. levación correspondiente al e$tremo inferior del cauce principal #m% L Longitud del curso de agua más largo #m%.

6abla I. #*nstituto Hacional de cología, -//J%

=.2 Cr-*er-+ &e A8+r& (nali!a la pendiente e$istente entre curvas de nivel, trabajando con la faja definida por las líneas medidas que pasan entre las curvas de nivel, 9ara una de ellas la pendiente es

S->D?@Siendo

4

@-> a-?L-

Si : 9endiente de la faja anali!ada i & : &esnivel entre líneas medias, #equidistancia entre curvas de nivel% Ki : (ncho de la faja anali!ada i ai :
ntonces la pendiente media de la cuenca será el promedio de la pendiente de cada faja en relación con su área. Se tiene S : &.L;( &ónde

S : 9endiente media de la cuenca. L : Longitud total de las curvas de nivel dentro de la cuenca. ( :
=.6 Pe%&-e%*e &e ,a!,e 0r-%,-0a 6ambi"n se obtiene la pendiente media de una cuenca como el cociente entre la diferencia de elevación má$ima medida entre el punto más alto del HIDROLOGÍA GENERAL

17


límite de la cuenca y el punto de inter"s del rio principal, y la mitad del perímetro de la cuenca S=

2 H

P

&onde @ es la diferencia de cota y 9 el perímetro de la cuenca.

. Pare*r+# rea*-8+# a a re& &e &re%ae La red de drenaje de una cuenca se refiere al sistema de cauces que escurren el agua de toda la cuenca hidrográfica a una misma y única salida. La forma en la que est"n conectados los canales de una cuenca de influye en la respuesta de "sta a un evento de precipitación, así los parámetros relativos a la red de drenaje manifiestan la eficiencia del sistema de drenaje en el escurrimiento, es decir, la rapide! con que desaloja la cantidad de agua que recibe. La forma de drenaje proporciona tambi"n indicios de las condiciones del suelo y la superficie de la cuenca #1illón 2"jar, -//-%. 9ara tratar de cuantificar la influencia de la forma del drenaje en la escorrentía superficial de una cuenca, se han desarrollado una serie de parámetros como .1 T-0+ &e ,+rr-e%*e Los tipos de corrientes se clasifican en tres, según Monsalve #>NN% -

Pere%%e#$ Son aquellas por las cuales circula agua todo el tiempo, e$cepto en eventos climáticos e$tremos como sequías. I%*er-*e%*e#$ Llevan agua la mayor parte del tiempo, en especial en "pocas de lluvia. E73era#$ Son aquellas que sólo conducen agua cuando se dan eventos de precipitación.

.' Or&e% &e a# ,+rr-e%*e# l orden de las corrientes nos da una idea del grado de bifurcación de una cuenca, para este informe la cuantificación del orden de los canales se reali!ará mediante la metodología establecida por el modelo de S6D(@LD. Según este modelo se toman como canales de primer orden todos aquellos que no tengan afluentes. 3uando se unen dos canales de

HIDROLOGÍA GENERAL

11


primer orden se forma un canal de segundo orden y así sucesivamente como lo muestra la siguiente figura

F%.&a 2

.2 De%#-&a& &e &re%ae (D&) Hos e$presa la relación de la longitud total a lo largo de todos los canales de la cuenca y el área total de esta, o la longitud media de curso por unidad de superficie. Su cálculo está dado por LT Dd = A

&onde Dd

 &ensidad de drenaje

LT

 Longitud total de las corrientes perennes o intermitentes

#8m% A


HIDROLOGÍA GENERAL

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&e acuerdo al resultado obtenido podemos dar la característica de la cuenca, para ello se presenta la siguiente tabla.

La densidad de drenaje es un indicador de la respuesta de la cuenca ante un aguacero, a mayor densidad de drenaje, hay un menor tiempo de respuesta de la cuenca. (simismo la densidad de drenaje depende de las condiciones climáticas como la precipitación anual o la intensidad de lluvia. (demás, la densidad de drenaje es un parámetro que indica la posible naturale!a de los suelos, que se encuentran en la cuenca. 6ambi"n da una idea sobre el grado de cobertura que e$iste en la cuenca. 1alores altos, representan !onas con poca cobertura vegetal, suelos fácilmente erosionables o impermeables. 9or el contrario, valores bajos, indican suelos duros, poco erosionables o muy permeables y cobertura vegetal densa.

.6 C+%#*a%*e &e e#*a--&a& &e r-+ 9ropuesta por Schumm #>NO%, es el valor inverso de la densidad de drenaje A 1 C = = LT D

Depresenta físicamente, la superficie de cuenca necesaria para mantener condiciones hidrológicas estables en una unidad de longitud de canal. 9uede considerarse, por tanto, como una medida de la erodabilidad de la cuenca. (si, regiones con suelo rocoso muy resistente, o con suelos altamente permeables que implican una elevada capacidad de infiltración, o regiones con densa cobertura vegetal, tienen valores altos de la constante de estabilidad y bajos de densidad de drenaje. 9or el contrario, una baja constante de estabilidad, o una elevada densidad de drenaje, es característica de cuencas con rocas d"biles, escasa o nula vegetación y baja capacidad de infiltración del suelo.

.; De%#-&a& H-&r+/r7-,a + De%#-&a& &e C+rr-e%*e

HIDROLOGÍA GENERAL

13


s la relación entre el número de segmentos de canal de la cuenca y el área de la misma N T F = A

&onde F

 &ensidad @idrográfica o &ensidad de 3orriente.

N T

 Húmero de segmentos de canal de la red hidrográfica

de la cuenca. A 
TIEMPO DE CONCENTRACION DE UNA CUENCA 6ambi"n denominado tiempo de respuesta o de equilibrio, se define como el tiempo requerido para que, durante un aguacero uniforme, se alcance el estado estacionarioP es decir, el tiempo necesario para que todo el sistema #toda la cuenca% contribuya efica!mente a la generación de flujo en el desag7e. Se atribuye muy comúnmente el tiempo de concentración al tiempo que tarda una partícula de agua caída en el punto de la cuenca más alejado #según el recorrido de drenaje% del punto de descarga en llegar a "ste. sto no corresponde con el fenómeno real, pues puede haber puntos de la cuenca en los que el agua caída, tarde más en llegar al desag7e que el más alejado. (demás, debe tenerse en claro que el tiempo de concentración de una cuenca no es constante, depende, como indican Marco y Deyes #>NN-%, de la intensidad del chubasco, aunque muy ligeramente. ( continuación se muestran algunas fórmulas empíricas

F:r!a &e -r0-,5 3alcula el tiempo de concentración 6c, en minutos, según la e$presión Tc = 0.01947∗ L

0.77

∗S−

0.385

HIDROLOGÍA GENERAL

14


&ónde L La longitud del cauce principal de la cuenca #en metros% S La diferencia entre las dos elevaciones e$tremas de la cuenca

#en metros%

F:r!a Ca-7+r%-a%a (&e U.S.B.R) s la e$presión utili!ada para el tiempo de concentración en el cálculo del hidrograma triangular del U.S. Bureau of Reclamation. ?btiene el tiempo de concentración de la cuenca según la e$presión. 0.77

L Tc = 0.066 ( 1/ 2 ) J

&ónde 6c esta en horas, L y Q la longitud y la pendiente promedio del cauce principal de la cuenca, en 0m y en m;m, respectivamente.

F:r!a &e G-a%&+**9roporciona el tiempo de concentración de la cuenca 6c, en horas Tc =

4 √ A

+ 1.5 L

25.3 √ JL

Siendo L y Q la longitud y la pendiente, y ( la superficie de la cuenca en 0m-

F:r!a &e Ve%*!ra  Hera# 0.5

Tc = α

A J

0.04 ≤ α ≤ 0.1335

Siendo 6c el tiempo de concentración en horas y, ( y Q área y pendiente

F:r!a &e Pa##-%1/ 3

Tc =

β ( AL ) 0.5

J

0.04 ≤ β ≤ 0.1335

HIDROLOGÍA GENERAL

1


&onde 6c esta en horas y (, L y Q los definidos anteriormente

F:r!a &e T<e Decomendada para el m"todo racional modificado. Se utili!a en el cálculo del hidrograma triangular de Q.D. 6"me!. Se deriva de la fórmula del +.S. (rmy 3orps of ngineers. Tc = 0.3 (

L /

1 4

J

0.76

)

&onde L es la longitud del cauce principal de la cuenca #en 0m%, Q es la pendiente promedio de dicho recorrido #en m;m%, y 6c es el tiempo de concentración de la cuenca #en horas%.

MORFOLOGÍA DE LOS CURSOS DE AGUA &esde la perspectiva geomorfológica, los cursos de agua son esencialmente agentes de erosión y transporte de sedimentos que cada a'o y en función de las características medioambientales de sus cuencas transfieren grandes cantidades de materiales solido desde el interior de los territorios drenados hacia las partes bajas de los mismos y hacia el mar.

TRAADO DE UN RIO s el tipo de trayectoria que presenta en planta la sinuosidad que se estima como el cociente entre la longitud del rio y la longitud del valle en un tramo permite diferenciar tres tipos de tra!ados  6ra!ado Decto  6ra!ado Meandriforme  6ra!ado 6ren!ado

IV. UBICACIÓN DE LA CUENCA HIDROGRAFICA EN ESTUDIO La cuenca hidrográfica que se eligió para la determinación de los parámetros geomorfológicos, está ubicada en el país de 9erú, región de 9uno, provincia de 3arabaya, distrito de ?llacheaP inclusive este distrito se ubica dentro de cuenca delimitada para nuestro análisis. ( continuación se muestra una imagen satelital de la cuenca anali!ada. HIDROLOGÍA GENERAL

1


V. DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA EN ESTUDIO ;.1 DELIMITACIÓN DE LA CUENCA HIDROGRAFICA l primer paso es elegir una cuenca hidrográfica y delimitar el espacio que la compone. 9ara esto, escogimos un río dentro de la carta seleccionada #%. Luego, delimitamos la cuenca identificando el área cuyas precipitaciones alimentarán a esta quebrada.

HIDROLOGÍA GENERAL

1


;.' CÁLCULO DE ÁREA DE LA HIDROGRAFICA

PERÍMETRO  CUENCA

 9erimetro de la cuenca NR.-RNRI 8m  (rea de la cuenca -JO.>RJN/>O-> 8m-

;.2 CÁLCULO DE PARAMETROS ASOCIADOS A LA LONGITUD  Longitud de la cuenca #L% -O.I>R/I 8m  Longitud del cauce principal de la cuenca #Lc% I>.-N->//O 8m  Longitud má$ima #Lm% o Decorrido principal de la cuenca II.>>>I>R 8m

HIDROLOGÍA GENERAL

18


;.6

CÁLCULO DE ANCHO PROMEDIO DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA l ancho promedio de la cuenca en estudio, tiene un valor de 2

A 246.1784901621 Km A P= = L 26.7318503 Km

≅

9.209182582 Km

&onde A P

 (ncho promedio de la cuenca #8m%

A
;.; CÁLCULO DE PARÁMETROS DE FORMA ;.;.1 Í%&-,e &e Gra8e-!# + C+e7-,-e%*e &e ,+0a,-&a& (9,) K C =

∗ P

0.2821

√ A

=

∗98.2895783 Km

0.2821

√ 246.1784901621 Km

2

≅

1.767199199

&onde P: 9erímetro de la cuenca #8m% A:
3on el resultado obtenido y de acuerdo a la siguiente tabla, podemos deducir la forma de la cuenca y la tendencia a crecidas

HIDROLOGÍA GENERAL

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Tabla 1 (FAO ,198!

Tendenci Kc

Forma de la Cuenca

a

a

crecidas D" #a$% &"')'a a *al

1-1.25

&"')'a Al+a D" *al &"')'a a *al

1.25-1.5

bl)a D" *al

1.5-1.75 Mayor

"'%a bl)a

a

&"#+a).la&

a

1.75

/a0a

F&a &"#+a).la& bl)a

9or . /a0a

consiguiente, nuestra cuenca en estudio debe tener una forma D36(HE+L(D ?2L?HE(, además su tendencia a crecidas es M+) 2(Q(.

;.;.' Fa,*+r &e 7+ra (97) K f =

A P L

=

9.209182582 Km 26.7318503 Km

≅

0.3445022503

&ónde K f

 Aactor de forma.

A P

 (ncho promedio de la cuenca.

L Longitud de la cuenca.

(demás -

K f

B> 3uenca achatada, tendencia a ocurrencia de avenidas.

-

K f

C> 3uenca alargada, baja susceptibilidad a las avenidas.

9or consiguiente, de acuerdo al resultado obtenido, estaríamos tratando con una 3+H3( (L(DE(&(

;.;.2 Rea,-:% &e e+%/a,-:% (Re) HIDROLOGÍA GENERAL

27


ℜ=1.128 √

A L

&onde L -O.I>R/I 8m ( -JO.>RJN/>O-> 8m9or lo tanto

De : /.OO-/>RO-O ;.;.6 Rea,-:% &e ,-r,!ar-&a& (R,-) Rci=

4 πA

P

2

&onde 9 : NR.-RNRI 8m ( -JO.>RJN/>O-> 8m9or lo tanto

Dci : /.I-/->J> ;.;.; Re,*%/!+ e!-8ae%*e +sando las formulas dadas en la parte teórica, determinamos los lados del rectángulo equivalente de la cuenca en estudio.

L > JI.JRIIJO/I 0m

 > .OO>JJI>- 0m ;.= CÁLCULO DE PENDIENTES HIDROLOGÍA GENERAL

21


;.=.1 Cr-*er-+ &e A8+r& La pendiente media de la cuenca será el promedio de la pendiente de cada faja en relación con su área S=

D∗ L 200∗29572.5591 = ≅ 0.024025 A 246178 490.1621 S =¿

-.J/- G

&ónde S : 9endiente media de la cuenca. #G% L : Longitud total de las curvas de nivel dentro de la cuenca. #m% ( :
;.=.' Cr-*er-+ &e H+r*+% 3on frecuencia nos basta con medir la pendiente media del cauce principal, pero en ocasiones necesitamos calcular la pendiente media de toda la superficie de la cuenca. 9ara lo siguiente se utili!ó las siguientes fórmulas #según m"todo de @orton% Pve! .=

∑

Ph$i%. =

n.e "ve!ica"e#

∑"

n. e h$i%$n!a"e#

&onde n número de intersecciones hori!ontales o verticales e equidistancia de curvas de nivel #metros% ∑ "  Suma de las longitudes de las líneas hori!ontales o verticales de la cuadrícula #metros%

Ca,!+ &e a 0e%&-e%*e e&-a &e a ,!e%,a #+ae%*e #er a e&-a &e a 0e%&-e%*e 8er*-,a 4 a 0e%&-e%*e 5+r-+%*a. NOTA$ la equidistancia entre cada curva de nivel es / metros.

HIDROLOGÍA GENERAL

22


Deali!ando los cálculos con los datos obtenidos Pve! .=

( 1670 ).50 250257.0568

Ph$i% ..=

Pmedia =

( 1950) .50 245651.273

=0.333656925

=0.39690411

0.333656925

+ 0.39690411

2

=0.36528052

;. CÁLCULO DE PARÁMETROS RELATIVOS A LA RED DE DRENAJE ;..1 Or&e% &e a# ,+rr-e%*e#  Modelo de ordenación de @orton  Strahler La ordenación de la red de canales o corrientes de la cuenca que se eligió, según Strahler, es como se muestra en la siguiente figura

3+H3( & ?D&H J

HIDROLOGÍA GENERAL

23


;..' De%#-&a& &e &re%ae (D &) Según @orton #>NJ%, la densidad de drenaje perteneciente a la cuenca que se eligió, resulta un valor de LT 167.5156477 Km 167.516 Km D d = = ≅ 2 A 246.1784901621 Km 246.178 Km2 −1

Dd =0.6805 Km

&onde Dd  &ensidad de drenaje LT A

 Longitud total de las corrientes perennes o intermitentes #8m% 
&e acuerdo a la siguiente tabla, la cuenca tiene un DE+L(D &DH(Q.

9or lo tanto, este parámetro estaría indicándonos que la cuenca tendría la posible e$istencia de un suelo duro, poco erosionable o muy permeable, y una cobertura vegetal densa.

;..2 C+%#*a%*e &e e#*a--&a& &e r-+ Según Schumm #>NO%, la constante de estabilidad para la cuenca que se eligió, resulta un valor de HIDROLOGÍA GENERAL

24

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y 1 1 A C = = = LT Dd 0.6805

C =1.4695 Km

&onde C  3onstante de estabilidad del rio Dd

 &ensidad de drenaje

LT

 Longitud total de las corrientes perennes o intermitentes #8m%

A


9or lo tanto, este parámetro tambi"n nos estaría indicando que la cuenca posiblemente tendría un suelo rocoso muy resistente o un suelo altamente permeable que implica una elevada capacidad de infiltración, además poseería una densa cobertura vegetal.

;..6 De%#-&a& H-&r+/r7-,a + De%#-&a& &e C+rr-e%*e La densidad hidrográfica para la cuenca, resulto un valor de N T 58 58 F = = ≅ 2 A 246.1784901621 Km 246.178 Km2 −2

F =0.2356 Km

&onde F  &ensidad @idrográfica o &ensidad de 3orriente. N T

 Húmero de segmentos de canal de la red hidrográfica

de la cuenca. A 
;. CÁLCULO DE TIEMPO DE CONCENTRACIÓN DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA ;..1 F:r!a &e -r0-,5

HIDROLOGÍA GENERAL

2


Tc = 0.01947∗ L

0.77

∗S−

0.385

L : I>-N-.>//O m S : ///F>O/ : II/ 6c : -O./O>NII

;..' F:r!a Ca-7+r%-a%a (&e U.S.B.R) 0.77

L Tc = 0.066 ( 1/ 2 ) J J =

H L

&ónde Q : 9endiente @ : &iferencia de cotas entre los e$tremos del cauce L: longitud del cauce La pendiente será 3350

Q:

31292.1006

: >/./G

9or lo tanto 6c :O.O/RORN

;..2 F:r!a &e G-a%&+**Tc =

4 √ A

+ 1.5 L

25.3 √ JL

L : I>-N-.>//O m Q : >/./ G ( : -JO.RNOO--INO 0m9or lo tanto HIDROLOGÍA GENERAL

2


6c : I.-/N

;..6 F:r!a &e T<e 0.76

L Tc= 0.3 ( 1 / 4 ) J

L : I>-N-.>//O m Q : >/./ G 9or lo tanto 6c : JNR.N>J/J

VI. CONCLUSIONES HIDROLOGÍA GENERAL

2


 Se delimito la cuenca hidrografía ubicada en la !ona del distrito de ?llachea.  Se determinó los valores de los parámetros geomorfológicos de la cuenca hidrografía.  Se interpretó los valores obtenidos de los parámetros geomorfológicos de la cuenca hidrográfica, concluyendo que se trata de una cuenca con una cobertura vegetal densa y con una posible e$istencia de un suelo duro, poco erosionable o muy permeable.

VII. BIBLIOGRAFÍA  1illón, M. #-/>>%. Hidrología. #Ira ed.%. Lima ditorial 1illón.  ?'ateF1aldivieso, A. Hidrología: Apuntes de clase. Loja +niversidad 6"cnica 9articular de Loja.  Hidrología de Superficie: La Cuenca Hidrogrfica. 9uno +niversidad Hacional del (ltiplano.  Aarías de Deyes, M. #-//%. Apuntes de hidrología: !aria"les Hidrol#gicas .

9iura +niversidad de 9iura.

HIDROLOGÍA GENERAL

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PARAMETROS MORFOLOGICOS

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