Cuenca HidrográficaHidrologíaHidrología

CARACTERISTICAS FISICAS DE UNA CUENCA.Las características físicas inherentes a una cuenca que determinan y afectan su respuesta hidrológica son:a)Características morfológicasb) Uso y cobertura del sueloc)Características geológicas y pedológicas.

1. MORFOLOGÍA DE LA CUENCA.La morfología de la cuenca queda definida por tres tipos de parámetros:

1.1. PARÁMETROS DE FORMA.1.2. PARÁMETROS DE RELIEVE.1.3. PARÁMETROS RELATIVOS A LA RED DE DRENAJE

El relieve se cuantifica mediante:Pendiente de la cuenca Curva hipsométricaElevación media de la cuenca Pendiente de la corriente principalRectángulo equivalente

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Pendiente de la corriente principal

Uno de los indicadores más importantes del grado de respuesta hidrológica de una cuenca a una tormenta es la pendiente del cauce principal. No se debe confundir con la pendiente de la cuenca.

La pendiente del cauce principal se la puede estimar por diferentes métodos, uno de ellos es el de los valores extremos, el cual consiste en determinar el desnivel H entre los puntos más elevado y más bajo del río en estudio y luego dividirlo entre la longitud del mismo cauce L, lo que significa:

x100

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.Esta pendiente también influye sobre la velocidad

de flujo y juega un papel importante en la forma del hidrograma.

En las cuencas los perfiles típicos de los cauces naturales son cóncavos hacia arriba y exceptuando las cuencas más pequeñas, la mayoría de estas tienen varios canales con perfiles diferente entre sí.

Pendiente de la corriente principalEl calculo de la pendiente media del cauce principal es un parámetro que nos permite apreciar el potencial que tiene un rio para erosionar

Dado que la pendiente varía a lo largo del cauce, es necesario definir una pendiente media, para la cual se propone el criterio de Taylor y Schwarz que utiliza la fórmula siguiente:

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.

Donde: S = pendiente media de la corriente de mayor orden, adimensional con aproximación al diezmilésimo.M = el número de segmentos en que se divide el cauce principal.L = es la longitud horizontal del cauce principal, desde su nacimiento como corriente de orden uno hasta la salida de las cuencas.(m)Lm = es la longitud horizontal de los tramos en los cuales se subdivide el cauce principal. (m)S m = pendiente de cada segmento, en que se divide el cauce principal, adimensional.

En la figura 6.6 se muestra una gráfica en donde típicamente se describe la pendiente delcauce principal y que resulta útil para estimar la pendiente media.

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Pendiente de la corriente principal

Estos autores proponen calcula la pendiente como la de un canal de sección transversal uniforme que tenga la misma longitud y tiempo de recorrido. Entonces, dividiendo al cauce principal del río en “m” tramos iguales de longitud ∆x, el tiempo de recorrido por tramo será: .

Adoptando como válida la expresión de Chezy, se tiene que:

Entonces el tiempo de recorrido del tramo será: (reemplazamos con la expresión de chezy)

Siendo:Vi =velocidad media en el tramo i considerado∆ x= longitud de cada tramo, igual a la longitud total del cauce dividido por el número de tramos m (∆ x es igual para todos los tramos i considerados)ti = tiempo de recorrido del flujo de agua por el tramo i considerado

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Siendo:Vi = velocidad media del flujo de agua en el tramo i consideradoCi =coeficiente de Chezy en el tramo i consideradoRhi =radio hidráulico en el tramo i consideradoSi = pendiente media en el tramo i considerado K constanteT = tiempo total del recorrido del flujo de agua por el cauce

El tiempo total de recorrido (T) será igual a la suma de los tiempos parciales de los “m” tramos, y puede calcularse como

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Siendo:L = longitud total del cauceV = velocidad del flujo de agua por el cauceS =pendiente media del cauce buscada.Igualando expresiones: Sabemos que T es igual a y es igual

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Características físicas de la cuenca

Por otro lado en un estudio realizado en La Microcuenca Santo domingo de Guzmán, México Estado de Jalisco.Aplicaron el siguiente procedimiento para el calculo de la pendiente del colector principal. Con los siguientes resultados:

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