ESTUDIO DE UNA CUENCA

HIDROLOGICA

REYES ROQUE ESTEBAN PEDROHIDROLOGÍA

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

El objetivo principal es estudiar una cuenca hidrologica determinando todas las características fisiográficas.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Delimitar la subcuenca hidrográfica del rio Quillcay.

Calcular el área y perímetro. Determinar los índices representativos de la

subcuenca del rio Quillcay. 1.- Factor de Forma o Índice de Forma. (F) 2.- Índice de Compacidad o Gravelius. (K)

Calcular el Rectángulo Equivalente. Calcular las curvas características.

1.- Curva Hipsométrica 2.- Altitud media 3.- Altitud más frecuente 4.- Altitud de frecuencia media

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Índice de pendiente Calcular Pendiente mediante los criterios:

Criterio de Rectángulo Equivalente, criterio de Alvord y criterio de Horton.

Perfil Longitudinal Calcular pendiente del Cauce.

Método de Pendiente Uniforme, compensación de áreas y ecuación de Taylor Schwarz

Calcular la red de drenaje:Orden de corriente, longitud de tributarios,

densidad de corriente, y densidad de drenaje.

Estudio de la cuenca hidrológica el Río Quillcay.

CUENCA HIDROGRAFICA: VEN TE CHOW, Sostiene: “Es el área

natural o unidad de territorio, delimitada por una divisoria topográfica que capta la precipitación y drena el agua de escorrentía hasta un colector común denominado cauce principal. También suele definirse como unidad productora y evacuadora de agua.”

Estudio de la cuenca hidrológica el Río Quillcay.

CLASIFICACIÓN DE LA CUENCA: Fuente: VEN TE CHOW

MAXIMO VILLON Cuenca grande, área es mayor a 250km2. Cuenca pequeña, área es menor igual a 250

km2.

UNIDAD HIDROLÓGICA ÁREA (Km2.)

CUENCA 500 - 800

SUBCUENCA 50 - 500

MICROCUENCA < 50

Delimitación la subcuenca del Rio Quillcay

AREA Y PERIMETRO

CALCULO DEL AREA DE LA CUENCA DE QUILLCAY

CALCULO DEL PERIMETRO DE LA CUENCA DE QUILLCAY.

MICRO CUENCA AREA (km2)

QUILLCAY 249.925

MICRO CUENCA PERIMETRO (km)LONG. DE CAUCE PRINCIPAL (Km)

QUILLCAY 78.909 27.940

INDICES REPRESENTATIVOS

Factor de Forma o Índice de Forma. (F).- La relación entre el ancho medio de la cuenca y la longitud del curso de agua más largo.

2

Af

L

L = 27.94 km

A = 249.925 km2

f = 0.320

Índice de Compacidad o Gravelius. (K)Cociente entre el perímetro P de la cuenca y el perímetro equivalente de una circunferencia que tenga la misma área de la cuenca.

0.28PK

A

P = 78.909 km

A = 249.925 km2

K = 1.398

RECTÁNGULO EQUIVALENTE

21.12

1 11.12

k AL

k

LADO MAYOR:

L = 31.53

Km

21.12

1 11.12

k AL

k

LADO MENOR:

l = 7.93 Km

Altitud (msnm) Áreas Parciales

(km2) Área Acumuladas

(km2) Área que esta sobre la Altitud

(km2) Cota Mas baja Cota Mas alta

  3,100 0 0 249.9253,100 3,200 4.971 4.971 244.9543,200 3,400 8.596 13.567 236.3583,400 3,600 10.815 24.382 225.5433,600 3,800 14.989 39.371 210.5543,800 4,000 18.716 58.087 191.8384,000 4,200 22.1 80.187 169.7384,200 4,400 22.338 102.525 147.44,400 4,600 24.41 126.935 122.994,600 4,800 33.794 160.729 89.1964,800 5,000 37.284 198.013 51.9125,000 5,200 30.229 228.242 21.6835,200 5,400 12.96 241.202 8.7235,400 5,600 4.556 245.758 4.1675,600 5,800 2.685 248.443 1.4825,800 6,000 1.282 249.725 0.26,000 6,100 0.2 249.925 0

∑ 249.925    

CALCULO DE LA ALTITUD MÁS FRECUENTE

Altitud (msnm) Áreas Parciales (km2) % del TotalÁrea que

esta sobre la Altitud (km2)

% del Área que esta sobre la

altitud

3,100 0.000 0.000 249.93 100.0003,200 4.971 1.989 244.95 98.0113,400 8.596 3.439 236.36 94.5723,600 10.815 4.327 225.54 90.2443,800 14.989 5.997 210.55 84.2474,000 18.716 7.489 191.84 76.7584,200 22.100 8.843 169.74 67.9164,400 22.338 8.938 147.40 58.9784,600 24.410 9.767 122.99 49.2114,800 33.794 13.522 89.20 35.6895,000 37.284 14.918 51.91 20.7715,200 30.229 12.095 21.68 8.6765,400 12.960 5.186 8.72 3.4905,600 4.556 1.823 4.17 1.6675,800 2.685 1.074 1.48 0.5936,000 1.282 0.513 0.20 0.0806,100 0.200 0.080 0.00 0.000

249.925 100.000    

Calcular la Altitud media Es la ordenada media de la curva hipsométrica, en ella, el

50 % del área de la cuenca, está situado por encima de esa altitud y el 50 % está situado por debajo de ella. (Máximo Villón Béjar)

Alt. Media. = 124.96 %

Alt. Media. = 4550 m.s.n.m.

Altitud de frecuencia media Máximo Villón Béjar Es la altitud correspondiente al

punto de abscisa ½ de la curva de frecuencia de altitudes.

Numéricamente se obtiene con la siguiente ecuación:

Donde:

Em: elevación media

a: área entre dos contornos

e: elevación media entre dos contornos

A: área total de la cuenca

A

eaEm .

1

.n

i

a eEm

A

Altitud (msnm)Áreas Parciales

(a) (km2)

Altitud Media de cada Área Parcial

(e) (m).(a x e)Cota Mas

bajaCota Mas alta

  3,100 0.000    3,100 3,200 4.971 3,150 15,658.653,200 3,400 8.596 3,300 28,366.803,400 3,600 10.815 3,500 37,852.503,600 3,800 14.989 3,700 55,459.303,800 4,000 18.716 3,900 72,992.404,000 4,200 22.100 4,100 90,610.004,200 4,400 22.338 4,300 96,053.404,400 4,600 24.410 4,500 109,845.004,600 4,800 33.794 4,700 158,831.804,800 5,000 37.284 4,900 182,691.605,000 5,200 30.229 5,100 154,167.905,200 5,400 12.960 5,300 68,688.005,400 5,600 4.556 5,500 25,058.005,600 5,800 2.685 5,700 15,304.505,800 6,000 1.282 5,900 7,563.806,000 6,100 0.200 6,050 1,210.00

∑ 249.925  1,120,353.6

50

Em =

4,482.76 m.s.n.m

PENDIENTE DE LA CUENCA

1.CRITERIO DE RECTANGULO EQUIVALENTE

cuenca

HS

L

H (dif. de cotas) = (6.1-3.1) = 3.000 kmL (lado mayor de RE) = 31.53 km

S cuenca = 0.095 = 9.51%

2.- Criterio de Alvord.Basada en la obtención previa de las pendientes existentes entre las curvas de nivel

1 1 2 2

1 2

* ** * * *....

* * *n n

cn

D l aD l a D l aS

a A a A a A

A = Área de la cuencaD = Desnivel constante entre curvas de nivel.L = Longitud total de las curvas de nivel dentro de la cuencaSc = Pendiente de la Cuenca.

1 2 .... nc

D l l lS

A

Calculo el área entre curvas de nivel, en el grafico el área de cada color.

CURVAS (COTAS)

LONGITUD CURVA DE NIVEL ( L)

km

AREA ENTRE CURVAS (Ai)

DESNIVEL (km)

W=Ai/LPENDIENTE DE CUENCA (Si)

PRODUCTO (Si)*A

3150 0 1.710 0.2 0 0 0

3300 4.689 9.101 0.2 1.941 0.103 0.886

3500 7.977 16.819 0.2 2.108 0.095 1.026

370 11.230 21.997 0.2 1.959 0.102 1.530

3900 20.457 28.335 0.2 1.385 0.144 2.703

4100 41.168 36.666 0.2 0.891 0.225 4.963

4300 59.943 42.358 0.2 0.707 0.283 6.322

4500 85.237 43.533 0.2 0.511 0.392 9.559

4700 94.099 52.810 0.2 0.561 0.356 12.043

4900 94.382 63.857 0.2 0.677 0.296 11.021

5100 83.380 59.361 0.2 0.712 0.281 8.492

5300 49.449 37.589 0.2 0.760 0.263 3.410

5500 18.147 14.506 0.2 0.799 0.250 1.140

5700 11.009 4.391 0.2 0.399 0.501 1.346

5900 4.976 2.287 0.2 0.460 0.435 0.558

6100            

SUMATORIA 64.999

PENDIENTE DE LA CUENCA 0.260

S cuenca =0.260 =

26%

3.- Criterio de Horton.Consiste en trazar una malla de cuadrados sobre la proyección planimétrica de la cuenca orientándola según la dirección de la corriente principal. *Nx DSx

Lx *Ny D

SyLy

2

Sx SyS

LINEA DEL RETICULADOINTERSECCIONES Y TANGENCIAS

LONGITUD DE LAS LINEAS DE RETICULADO

Nx Ny Lx Ly

0 0 0 0.00 0.00

1 7 0 10.07 0.00

2 15 0 14.80 2.28

3 19 7 14.94 4.22

4 22 5 16.51 5.49

5 34 10 14.48 7.37

6 28 13 15.31 9.56

7 24 20 13.75 11.58

8 21 28 11.22 14.53

9 19 28 10.42 15.11

10 3 32 3.40 16.85

11 0 30 0.00 14.29

12 0 28 0.00 12.86

13 0 16 0.00 9.13

14 0 3 0.00 1.97

15 0 0 0.00 0.00

Σ 192 220 124.89 125.23

Σ TOTAL 412 250.12

D = 0.200 km

Sx = 0.307

Sy = 0.351

S cuenca = 0.329 = 32.9%

PERFIL LONGITUDINAL (CAUCE PRINCIPAL)

PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL

Método de Pendiente Uniforme

max minH HScauce

L

H = 3.000 km

L = 27.940 km

S cauce = 0.107 = 10.7 %

INCORRECTO

correcto

ECUACION DE TAYLOR SCHWARZ Considera que un rio está formado por n

tramos de igual longitud L.2

21

1...

11

nSSS

nS

ORDEN DE LAS CORRIENTES

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Orden_de_los_riosd_de_una_cuenca.png?uselang=es

RED DE DRENAJE

LONGITUD DE LOS TRIBUTARIOS

Orden Nº de Ríos LONGITUD (Km)

1er 16 46.1907

2do 14 43.6962

3er 1 1.8946

TOTAL 30 91.7815

Densidad de Drenaje LiDd

A

Li = 91.7815 km

A = 249.925 km2

Dd = 0.367 km/km2

Extensión media de escurrimiento superficial

4

AEs

Li Li = 91.7815 km

A = 249.9248 km2

Es = 0.681 km

Frecuencia de Ríosº

N total de curso de agua NF

Area total de la cuenca A

N = 30 Und.

A = 249.9248 km2

F = 0.120 Rios/km2