Cuencas Trabajo

8/16/2019 Cuencas Trabajo

1/39

[Escriba el título del documento]

ÍNDICE

I. MEMORIA DESCRIPTIVA

1. UBICACIÓN.

2. DESCI!CIÓN DE "A #$NA DE ES%UDI$.

II. MARCO TEÓRICO

• DE&INICIÓN DE %'(IN$S• ('%$D$S DE C)"CU"$

III. PARÁMETROS DE DISEÑO.

1. DE"I(I%ACI$N DE "A CUENCA

2. )EA DE "A CUENCA.*. !E+(E%$ DE "A CUENCA.

,. INDICE DE &$(A.

-. !ENDIEN%E DE "A CUENCA.

. !ENDIEN%E DE" CAUCE !INCI!A" DE "A CUENCA.

/. $DEN DE "AS C$IENES DE "A CUENCA.

0. "$NI%UD DE DENAE.

3. DENSIDAD DE DENAE.

V. CONCLUSIONES

VI. RECOMENDACIONES

VII. BIBLIOGRAFÍA

VIII. PANEL FOTOGRAFICO

IX. PLANOS

[Escriba te4to] !56ina 1


2/39


3/39


Las cuencas de los ríos chira_ Piura se encuentran ubicadas en la costa norte del

país e incluyen a los ríos chira, Quiroz y Piura, teniendo como centros poblados

principales a Piura y Sullana. Dichas cuencas abarcan una extensión de 2,!"

km2

considerando solo la parte peruana.

Políticamente, el #rea se ubica en el departamento de Piura abarcando parte de las

pro$incias de Piura, %orropon, huanca bamba &yabaca y Sullana.

La cuenca del rio chira se extiende por el norte por el territorio ecuatoriano, por la

parte peruana, limita por el norte con la del rio tumbes' por el este, limita con la

cuenca del rio huancabanba' por el sur con la (da. )asca*al y por el oeste con el

oc+ano paciico. &simismo, las cuencas de los ríos chira-Piura se ubican entre los paralelos /0 y

!/20de latitud sur y los 1 2!0y 3430de lon5itud oeste.

2. DESCRIPCIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO.

Los par#metros climatoló5icos precipitación, temperatura, humedad relati$a, insolación

y $iento, son los de mayor importancia en cuanto a la caracterización de laclimatolo5ía de la cuenca del rio Piura.

)L6%&7l clima de las cuenca del rio piura es notable por su muy ba*a precipitación

plu$ial en el litoral, aumentando m#s o menos uniormemente a mayores

ele$aciones y distancias de la costa. Las temperaturas son mayores en la costa

decreciendo hacia el interior con la altura. 7n las #reas del proyecto no curren

con5elamientos, con excepción, posiblemente en las 5randes alturas. Durante

el a8o no hay mucha $ariación del promedio de humedad relati$a, siendobastante alta cerca del litoral, disminuyendo en la planicie costera y en las

monta8as. 7n la zonas de poca llu$ia el cielo esta 5eneralmente claro durante

la mayor parte del a8o y el porcenta*e de horas del sol es alto comparando con

lo (ue teóricamente es posible.

96D:;L;


4/39


de a5ua principalmente con las precipitaciones estacionales (ue ocurren en el

lanco occidental de las cordilleras de los andes.La cuenca del rio Piura abarca una extensión de 4,44 ?m2, la totalidad en

territorio peruano, ocupando parte de las pro$incias de Paita, Piura, &yabaca,

%orropón y 9uancabanba, reparticiones territoriales pertenecientes aldepartamento de Piura.Desde sus nacientes el rio Piura adopta el nombre de Piura el (ue conser$a

hasta su desembocadura en el oc+ano paciico, contando con una lon5itud total

de aproximadamente 234 ?m.7l curso del rio Piura, desde sus nacientes hasta su desembocadura, es al5o

sinuoso, ya (ue en un primer tramo, desde sus nacientes hasta la altura de la

localidad de ocote ba*o, corre de sureste a noreste, para despu+s adoptar una

dirección inal de noreste a sureste, hasta su desembocadura.

Los aluentes m#s importantes del rio Piura son, por su mar5en derecha, losríos sancor, yapatera, san @or5e, las 5alle5as, bi5ote y pusmalca, entre otros, y

por su mar5en iz(uierda, los ríos secos y chi5nia.

3. USOS DEL AGUA:

AS; &


5/39


población ser$ida de estas ciudades ascienden a m#s de 2B1,1habitantes los mismos (ue consumen un total de 2.B millones de mB.7stas ciras representan al 1/.!C de la población ser$ida y al 32.1C delconsumo de dicho sector de la población.

7l consumo perc#pita de la población ser$ida en el #mbito urbanoasciende a los !! ltFhabFdia, mientras (ue para el #mbito rural es de /ltFhabFdia.

Gotalizando, la población asentada dentro de las cuencas en estudiosupera los 04B4,BB! habitantes Hse5In censo 3, 6E76J los mismos (uehacen un uso del a5ua para ines poblacionales de BB./ millones de mB(ue e(ui$alen al ."C de consumo total (ue se eectIa en las cuencas delchira-Piura.

AS; P7)A&:6;

7l uso del a5ua para ines pecuarios no es tan si5niicati$o ya este lle5asolo a los 2. millones de mB por a8o, siendo el 5anado $acuno el mayor usuario con B3.1C de dicho $olumen, continuando, por el orden de suma5nitud de consumo los sectores e(uino, caprino, porcino y a$ino y lasa$es de corral.

AS; 6EDASG:6&L

7n el departamento de Piura se sienta lo m#s $ariado de la industria en el(ue predominan las de productos alimenticios. 7n el #mbito de ambascuencas se encuentran re5istradas poco m#s de // centros industriales,para el (ue se tienen comprometidos .2 millones de mB por a8o.

AS; %6E7:;

Los centros mineros mas importantes lo constituyen las plantas debeneicio de turmalina y bayobar' el primero dedicado a la explotaciondelcobre y el se5undo a la producción de ertilizantes, ambas hacen uso de

31 mil mB anuales.

AS; G;G&L

7l uso de a5ua eectuado anual mente es de aproximadamente 2,41.Bmillones de mB' de los cuales, 2,4BB." millones corresponden al sector a5rícola y al poblacional consume tan solo BB./ millones. Los dem#s usosconsiderados, el precuario, industrial y minero no representan m#s del4.2C del consumo total.

[Escriba te4to] !56ina -


6/39


[Escriba te4to] !56ina


7/39


MARCO TEORICO

FORMACIÓN DE CUENCAS DE DRENAJE

7xisten cuencas de muy distinta extensión desde las oce#nicas, (ue representan las

mayores cuencas del planeta, hasta las de #reas reducidas, recorridas por pe(ue8as

corrientes. &l5unas se han ormado a tra$+s de procesos 5eoló5icos (ue pro$ocan

dilataciones, hundimientos de la corteza terrestre.

[Escriba te4to] !56ina /


8/39


PARÁMETROS GEOMORFOLÓGICOS DE UNA CUENCA HIDROGRÁFICA

Para el estudio y determinación de los par#metros 5eomoroló5icos se precisa de la

inormación carto5r#ica de la topo5raía, del uso del suelo y de la permeabilidad de la

re5ión en estudio. Los planos para estos an#lisis son usados en escalas desde2!.444 hasta 44.444, dependiendo de los ob*eti$os del estudio y del tama8o de la

cuenca en cuestión.

&l iniciar un estudio 5eomoroló5ico se debe empezar por la ubicación de los puntos

donde existan en los ríos las estaciones de aoro, para así tener un estudio completo

de las $ariables coexistentes en la cuenca tanto en las excitaciones y el sistema

ísico, como en las respuestas del sistema de la hoya hidro5r#ica.

Goda cuenca en estudio debe estar delimitada en cuanto a su río principal tanto a5uasaba*o como a5uas arriba. &5uas aba*o idealmente por la estación de aoro m#s

cercana a los límites de la cuenca en (ue se est# interesado. HSiendo el punto de la

estación el punto m#s ba*o en el peril del río y en el borde de la cuenca de inter+sJ.

&5uas arriba por otra estación (ue sea el punto m#s alto en el peril del río donde se

incluya el #rea en estudio, o por las cabeceras del río si es el caso del estudio de la

cuenca desde el nacimiento.

7l uncionamiento de la escorrentía supericial y subterr#nea de la cuenca puede

caracterizarse por su 5eolo5ía, morolo5ía, por la naturaleza del suelo y por la

cobertura $e5etal. La inluencia de estos actores sobre la transormación de la

precipitación en escorrentía es #cilmente intuible cualitati$amente, sin embar5o, es

posible deinir cierto nImero de índices o Kpar#metros susceptibles de ser$ir, al

menos de reerencia en la clasiicación de cuencas y de acilitar los estudios

hidroló5icos, hidr#ulicos y de los mo$imientos del a5ua en la cuenca hidro5r#ica.

Las características isio5r#icas de la cuenca pueden ser explicadas a partir de ciertospar#metros o constantes (ue se obtienen del procesamiento de la inormación

carto5r#ica y conocimiento de la topo5raía de la zona de estudio. La cuenca como

unidad din#mica natural es un sistema hidroló5ico en el (ue se rele*an acciones

recíprocas entre par#metros y $ariables.

Las $ariables pueden clasiicarse en $ariables o acciones externas, conocidas como

entradas y salidas al sistema, tales como precipitación, escorrentía directa,

e$aporación, iniltración, transpiración' y $ariables de estado, tales como contenido de

humedad del suelo, salinidad, cobertura $e5etal, entre otros. Los par#metros en



9/39


cambio permanecen constantes en el tiempo, explicando las características

isiomorom+tricas de la cuenca.

7n 5eneral, las $ariables del sistema hidroló5ico cambian de tormenta a tormenta, en

contraste con los par#metros (ue permanecen in$ariables. 7n hidrolo5ía supericialexiste una relación muy estrecha entre par#metros y $ariables, relaciones (ue son

muy bien apro$echadas por el in5eniero para solucionar problemas cuando se carece

de inormación hidroló5ica en la zona de estudio.

La morolo5ía de la cuenca se deine mediante tres tipos de par#metros

Par#metros de orma Par#metros de relie$e Par#metros relati$os a la red hidro5r#ica

&. PARÁMETROS DE FORMA:

&ntes de desarrollar los par#metros de orma se re(uieren establecer dos par#metros

b#sicos el #rea y el perímetro de la cuenca.

ÁREA DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA (A)

7st# deinida como la proyección horizontal de toda el #rea de drena*e de un sistema

de escorrentía diri5ido directa o indirectamente aun mismo cauce natural.

7s la supericie de la cuenca comprendida dentro de la cur$a cerrada de di$ortium

a(uarum. La ma5nitud del #rea se obtiene mediante el planimetrado de la proyección

del #rea de la cuenca sobre un plano horizontal.

Dependiendo de la ubicación de la cuenca, su tama8o inluye en mayor o menor 5rado

en el aporte de escorrentía, tanto directa como de lu*o de base o lu*o sostenido. 7l

tama8o relati$o de estos espacios hidroló5icos deine o determinan, aun(ue no de

manera rí5ida, los nombres de micro cuenca, sub cuenca o cuenca.

PERMETRO DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA (P)

7s la lon5itud de la línea de di$ortium a(uarum. Se mide mediante el cur$ímetro o

directamente se obtiene del sot>are en sistemas di5italizados. Gambi+n se puede

obtener con el recorrido de un cur$ímetro sobre la línea (ue encierra la orma de la

cuenca.



10/39


La orma de la cuenca inluye sobre los escurrimientos y la distribución de los

hidro5ramas resultantes de una precipitación dada. &sí en una orma alar5ada el a5ua

escurre en 5eneral solo por un cauce, mientras (ue en una orma o$alada los

escurrimientos recorren cauces secundarios hasta lle5ar a uno principal por lo tanto su

duración es superior. Los índices m#s utilizados para representar estas características

son

COEFICIENTE DE GRAVELIUS O NDICE DE COMPACIDAD

:elaciona el perímetro de la cuenca con el perímetro de otra cuenca teórica circular de

la misma supericie, es expresa por la si5uiente orma

D!"#$:

M o )5 es el coeiciente de


11/39


ALTITUD MEDIA (H):

La altura media, 9, es la ele$ación promedia reerida al ni$el de la estación de aoro de

la boca de la cuenca. 7s el par#metro ponderado de las altitudes de la cuenca

obtenidas en la carta o mapa topo5r#ico. 7n cuencas de altas monta8as o muyaccidentadas este par#metro est# relacionado con la ma5nitud de la l#mina de

precipitación, $ariación lineal muy importante en estudios re5ionales donde la

inormación local es escasa.

Se calcula como el cociente entre el $olumen de la cuenca H(ue es la supericie

comprendida entre la cur$a hipsom+trica y los e*es coordenadosJ y su supericie, es

decir

9 N altitud media en Mm

O N es el $olumen de la cuenca Hproducto de #reas parciales entre cur$as de ni$el por

cada $alor de la mismaJ en MmB

& N #rea de la )uenca en Mm2

La altura media es mayor cuando m#s se ele$a el relie$e por encima de la altitud

mínima y tanto menor, cuanto menores $ariaciones de altitud presente el relie$e.

PENDIENTE MEDIA (SM)

Gambi+n conocido como pendiente de laderas, es el promedio de las pendientes de la

cuenca, es un par#metro muy importante (ue determina el tiempo de concentración y

su inluencia en las m#ximas crecidas y en el potencial de de5radación de la cuenca,

sobre todo en terrenos desprote5idos de cobertura $e5etal.

7xisten $ariadas metodolo5ías, tanto 5r#icas como analíticas, (ue permiten estimar la

pendiente de la cuenca. Dentro de las metodolo5ías 5r#icas, la m#s recomendada por

su 5rado de aproximación es el %+todo de 9;:G;E.

LA CURVA HIPSOM&TRICA (CH)

7s la representación 5r#ica del relie$e de la cuenca, se lo5ra por medio de las cotas

del terreno en unción de las supericies correspondientes. Para su representación se

utiliza un 5r#ico similar a un peril topo5r#ico Hen las ordenadas las alturas y en las

abscisas las supericiesJ.



12/39


La cur$a hipsom+trica permite caracterizar el relie$e, una pendiente uerte en el ori5en

hacia cotas ineriores indica llanuras o zonas planas, si la pendiente es muy uerte hay

peli5ro de inundaciones. Ana pendiente muy d+bil en el ori5en re$ela un $alle

enca*onado, y una pendiente uerte hacia la parte media si5niica una meseta.

PARÁMETROS RELATIVOS A LA RED HIDROGRÁFICA.' COEFICIENTE DE FOURNIER O DE MASIVID' AD

Se representa por

9 N es la altura media de la cuenca en Mm

& N es la supericie de la cuenca en Mm2

7s un coeiciente relacionado con la erosión en la cuenca, permite dierenciar

netamente cuencas de i5ual altura media y relie$e dierentes, aun cuando no es

suiciente para caracterizar la procli$idad a la erosión en una cuenca, ya (ue da

$alores i5uales en el caso de cuencas dierenciadas, como es el caso en el (ue la

altura media y supericie aumenten proporcionalmente.

' DENSIDAD DE DRENAJE (D)

7st# deinida por la lon5itud de todos los cauces di$ididos entre el #rea total de la

cuenca. Sin tomar en consideración otros aspectos de la cuenca, cuando mayor sea la

densidad de drena*e m#s r#pida es la respuesta de la cuenca rente a una tormenta,drenando el a5ua en menor tiempo.



13/39


Dónde

Lc es la sumatoria de los cauces parciales

& es el #rea de la cuenca.

' PENDIENTE MEDIA DE UN CAUCE (PC)

:epresenta la inclinación promedio de un cauce parcial o del cauce principal de la

cuenca.

Dónde

9 m#xima es la altura HcotaJ m#xima del cauce.

9 mínima es la altura HcotaJ %ínima del cauce.

L Lon5itud del cauce.

' TIEMPO DE CONCENTRACIÓN (TC)

7ste par#metro, llamado tambi+n tiempo de e(uilibrio, es el tiempo (ue toma lapartícula, hidr#ulicamente m#s le*ana, en $ia*ar hasta en punto emisor. Para ello se

supone (ue el tiempo de duración de la llu$ia es de por lo menos i5ual al tiempo de

concentración y (ue se distribuye uniormemente en toda la cuenca.

7xisten muchas órmulas empíricas para estimar el tiempo de concentración de la

cuenca, siendo una de las m#s completas la si5uiente

GcN Gc N 4.BDónde

Gc es el tiempo de concentración en horas

L es la lon5itud del cauce principal en Mm

Pc es la pendiente media del cauce principal de la cuenca

' EL NMERO DE ORDEN DE LA CUENCA (N)

[Escriba te4to] !56ina 1*

"

8!c91:,


14/39


7s un nImero (ue tiene relación estrecha con el nImero de ramiicaciones de la red

de drena*e. & mayor nImero de orden, es mayor el potencial erosi$o, mayor el

transporte de sedimentos y por tanto mayor tambi+n el componente de escorrentía

directa (ue en otra cuenca de simular #rea.

7l nImero de orden de una cuenca es muy $ulnerable a surir el eecto de escala, la

misma (ue es necesario especiicar siempre. 7xisten dos metodolo5ías para

determinar el orden de una cuenca, el criterio de Schumn y el criterio de 9orton.

7l primero se determina asi5nando el primer orden a todos los cauces (ue no tienen

tributarios y, en 5eneral la unión de dos cauces de i5ual orden determinan o dan ori5en

a otro de orden inmediatamente superior y dos de dierente orden dan ori5en a otro de

i5ual orden (ue el de orden mayor y así sucesi$amente hasta lle5ar al orden de la

cuenca. 7l cauce principal tiene el orden m#s ele$ado, (ue es nada menos el orden de

la cuenca.

PARAMETROS

[Escriba te4to] !56ina 1,


15/39


DE

DISEO

PARÁMETROS DE DISEO.

1. DELIMITACIÓN DE LA CUENCA

Se realiza sobre un plano de cur$as de ni$el, Hen nuestro caso carta nacionalJ. Ana

$ez identiicado el río principal y sus aluentes, se toman los puntos m#s altos, endonde nacen los aluentes del río. 7stos puntos (ue en su mayoría son cumbres de

cerros, se unen mediante una línea ima5inaria, cuyo inicio y in, est#n en la estación

de aoro.

• ;btener una carta topo5r#ica nacional, traba*ar sobre ella o sobre un papel

transparente.• 7stablecer el punto de inter+s sobre el cual se deinir# una cuenca, subcuenca

o microcuenca Hla desembocadura o conluencia del ríoJ.• Grazar con l#piz azul, la red de drena*e, principal y los tributarios.

[Escriba te4to] !56ina 1-


16/39


• 6dentiicar en los extremos de la red los puntos m#s altos Hmayor cotaJ, cerros,

colinas o monta8as. %arcar estas reerencias con color ro*o.• )on la red de drena*e, los puntos de reerencia m#s ele$ados en el contorno de

la cuenca, se procede a marcar con color ro*o la di$isoria de las a5uas.

• Para identiicar la di$isoria, tener en cuenta el $alor de las cur$as de ni$el ycuando ellas, indican el drena*e uera o dentro de la cuenca.

• Gomar en consideración al5unas reerencias' cuando cur$as del mismo $alor

est#n muy *untas si5niican una 5ran pendiente, pero si est#n muy separadas

representan tierras planas. )ur$as de orma cónca$a hacia arriba y $alores

ascendentes si5niican un curso de a5ua. )ur$as de orma con$exa hacia

arriba y $alores ascendentes, si5niican un cerro o monta8a.• )omo producto inal se obtiene la cuenca delimitada, la red de drena*e y se

puede repetir el procedimiento a ni$el de subcuencas y microcuencas.

2. ÁREA DE LA CUENCA.

Los m+todos m#s conocidos son

*) +,-# #$ /* 0*/*"* *"*/-4*.

7l procedimiento es el si5uiente

Dibu*ar la cuenca sobre una cartulina (ue ten5a una densidad uniorme.

Dibu*ar a la misma escala una i5ura 5eom+trica conocida, cuya #rea se pueda

calcular 5eom+tricamente.

:ecortar y pesar por separado las i5uras, obteni+ndose un peso c de la cuenca, y

de la i5ura.

%ediante una re5la de tres, se lo5ra hallar el #rea de la cuenca.

A c= A f x W c

W f 5 &cN area de la cuenca

B) M$#*"-$ $/ 67 #$/ P/*"+$-8.

An planímetro es un instrumento (ue sir$e para determinar el #rea de una i5ura plana

de cual(uier orma. Los elementos del planímetro se5In se muestran en la i5ura, son

3. PERMETRO DE LA CUENCA.



17/39


7l perímetro es la orma proyectada irre5ular en un plano y se obtiene despu+s dehaber limitado la cuenca, este c#lculo del perímetro se puede hacer de la si5uienteorma Se bordea el límite de la cuenca con un hilo, lue5o se mide con una re5la5raduada HescalímetroJ obteniendo así el perímetro de la cuenca

Pc= P1 x Lc L1

P49 perímetro de la cuenca,

P19perímetro de la i5ura conocida

L49 lon5itud medida con la re5la

L19 lon5itud medida con la re5la de la i5ura conocida.

. NDICE DE FORMA.

La orma de la cuenca es un actor importante (ue resulta del cociente de di$idir elancho de la cuenca entre la lon5itud

D!"#$: = N ndice De orma.

N ancho

L N lon5itud

;. PENDIENTE DE LA CUENCA.

La pendiente de la cuenca es un par#metro muy importante por(ue 5uarda relacióncon la iniltración, escorrentía supericial, humedad del suelo, y la contribución dela5ua subterr#nea a la escorrentía.

La pendiente es un actor (ue controla el tiempo de escurrimiento y concentración de

la llu$ia en los canales de drena*e. 7xisten di$ersos m+todos para e$aluar lapendiente, estos son

M&TODO DE HORTON

Se si5ue la alineación del dren principal de la cuenca, trazando un reticulado ormando

un sistema de e*es rectan5ulares R e , se mide la lon5itud de cada línea del

reticulado en direcciones R e .

Gambi+n se contar# el nImero de intersecciones y tan5encias de cada línea con las

cur$as de ni$el.

[Escriba te4to] !56ina 1/

F = B


18/39


Se e$alIa las pendientes de la cuenca en las direcciones R e , con las si5uientes

ormulas

Dónde

Ex, Ey N nImero de intersecciones, tan5encias en el reticulado en las direcciones R

.D N desni$el constante entre cur$as.'

Lx, LyN lon5itud total de las líneas del reticulado en los e*es R e .

=inalmente se determina la pendiente de la cuenca de la si5uiente orma

Dónde E N Ex T Ey 'L N Lx T Ly

Secθ N .!1

CRITERIO DE NASH

Si5uiendo la orientación del dren principal se traza un reticulado (ue conten5a

aproximadamente 44 intersecciones dentro de la cuenca, asociando este reticulado a

un sistema de e*es R e . & cada intersección se mide la distancia mínima entre las

cur$as de ni$el, se calcula la pendiente en cada intersección di$idiendo el desni$el

entre dos cur$as de ni$el.

=inalmente se calcula la media de las pendientes de las intersecciones sumando estos

$alores, siendo esta la pendiente de la cuenca.

Sc= ∑ Si

N − M

M&TODO DE ALVORD

7st# basado en la obtención de las pendientes existentes entre las cur$as de ni$el,

di$idiendo el #rea de la cuenca en #reas parciales por medio de sus cur$as de ni$el y

las líneas medias de dichas cur$as.

Atilizando para ello la si5uiente órmula


Sx = Nx. D Lx

S = N . D / L

Sc = N. D.

S = D. L A


19/39


Dónde

S N Pendiente de la cuenca, D N Desni$el constante, L N Lon5itud total de las cur$as

de ni$el dentro de la cuenca. & N Urea promedio de la cuenca

M&TODO DEL RECTÁNGULO E


20/39


. PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL DE LA CUENCA.

%XG;D; D7 L& P7ED67EG7 AE6=;:%7

7ste m+todo considera la pendiente del cauce, como la relación del desni$el (ue hay

entre los extremos del cauce y la proyección horizontal de su lon5itud.

%XG;D; D7 );%P7ES&)6YE D7 U:7&S

Despu+s De haber trazado una línea recta desde el extremo inal del cauce de

manera (ue tanto las #reas (ue est#n por encima de la línea pendiente sea i5ual al

#rea por deba*o de la misma.

%XG;D; D7 G&L;: S)9&:Z

7ste m+todo considera (ue un río est# ormado por KE tramos de i5ual lon5itud y cada

uno de ellos con pendiente uniorme. Gaylor y Sch>arz recomiendan utilizar la

si5uiente ecuación

. ORDEN DE LAS CORRIENTES DE LA CUENCA.

7l 5rado de las corrientes es una clasiicación (ue indica el 5rado de la biurcación

dentro de la cuenca para realizarlo, se re(uiere de un plano (ue conten5a todas las

corrientes. 7l procedimiento de clasiicación es considerar corrientes de 5rado , a

a(uella (ue no tiene nin5In tributario, de 5rado 2 a la (ue tiene tributario de 5rado ,de 5rado B a(uella (ue contiene 2 o m#s tributarios de 5rado 2.

. LONGITUD DE DRENAJE.

Sumatoria de todos los tramos (ue orman el curso del rio.

Ld=∑ Li

. DENSIDAD DE DRENAJE.



21/39


La lon5itud total de los cauces dentro de una cuenca di$idida por el #rea total deldrena*edeine la densidad de drena*e HDdJ o lon5itud de canales por unidad de #rea.

Dd= Ld

A

[m:m2]@ [


22/39


CALCULOS

HIDROLOGICOS

CÁLCULOS HIDROLÓGICOS.

1. ÁREA DE LA CUENCA.

*) M&TODO DE LA BALANZA ANALTICA:

Para la realización de este m+todo se utilizó una cartulina de densidad uniorme. Se

dibu*ó recortó una i5ura del contorno de la cuenca y a una misma escala un cuadrado.

La i5ura es un cuadrado de 2!44x2!44 metros de lado, la cual pre$io c#lculo

obtenemos su #rea y es de ".2!4444 ?m2

&sí tenemos

7l #rea obtenida es



23/39


0) CALCULO DEL ÁREA EN AUTOCAD:

Se procedió a dibu*ar La cuenca en &utocad y se obtu$o un #rea de !/.3/12243/3

?m2

2. PERMETRO DE LA CUENCA.*) CALCULO DEL ÁREA EN AUTOCAD:

7l plano dibu*ado en &utocad nos da un perímetro de !".! ?m

0) CALCULO DEL METODO DEL HILO:

7l plano dibu*ado en &utocad nos da un perímetro de !".1/2B3! ?m

3. PENDIENTE DE LA CUENCA.

M&TODO DE HORTON:

7n una copia del plano de delimitación de la cuenca (ue contiene cur$as de ni$el se

procede de la si5uiente manera

Si5uiendo la orientación del dren o rio principal se traza un reticulado de

acuerdo al si5uiente criterio• Si la cuenca tiene un #rea i5ual o menor a 2!4 Mm2, es necesario

ormar un reticulado de por lo menos / cuadrados por lado.

[Escriba te4to] !56ina 2*


24/39


• Si la cuenca tiene un #rea mayor de 2!4 ?m2, es necesario aumentar el

nImero de cuadrados del reticulado para me*orar la precisión del

c#lculo. Se asocia, el reticulado así ormando, un sistema de e*es rectan5ulares R e

acot#ndose cada e*e correspondi+ndole una coordenada a cada línea dereticulado.

& continuación se mide la lon5itud de cada línea del reticulado en las

direcciones R e , cont#ndose adem#s el nImero de intersecciones y

tan5encias de cada línea con las cur$as de ni$el de desni$el constante en las

direcciones R e . Se e$alIa las pendientes de la cuenca en las direcciones R, e , se5In las

si5uientes ormulas

s x= N x . D

L x s y=

N y . D

L y

Dónde

Sx N pendiente de la cuenca en la dirección R

Sy N pendiente de la cuenca en la dirección

Ex N EImero total de intersecciones y tan5encias de la línea del reticulado con las

cur$as de ni$el en la dirección R.

Ey N EImero total de intersecciones y tan5encias de la línea del reticulado con lascur$as de ni$el en la dirección .

D N Desni$el constante entre cur$as de ni$el

Lx N Lon5itud total de la línea del reticulado comprendidas dentro de la cuenca en ladirección R

Ly N Lon5itud total de la línea del reticulado comprendidas dentro de la cuenca en ladirección

Se determina el #n5ulo [ entre las líneas del reticulado y las cur$as de ni$el

para aplicar la ecuación de 9orton y obtener la pendiente media KS de la

cuenca

sc= N . D . sec θ

L

7n la (ue

L= L x+ L y N = N x+ N y

La determinación de sec[ de cada intersección es muy laboriosa, por lo (ue 9ortonsu5iere tomar un $alor promedio de .!1.

[Escriba te4to] !56ina 2,


25/39


T*0/* #$/ 8$76+$" #$/ +,-# #$ H8-":

LINEA DELRETICULADO

INTERSECCIONES %

TANGENCIAS

LONGITUDLINEAS DELRETICULADO

&!M'NX N % LX L %

1 7 7.777 7.7772 7 7.777 7.777* 7 7 7.-00 7.777

, 7 2 .// 7.777

- 7 2 17.2*0 7.777

7 - 0.*70 2.,7

/ 7 / 10.077 -.11*0 7 1- 10.3* .*31

3 7 1 1.73/ 1.3/1

17 7 10 1*.0/1 22.,30

11 7 22 1*.7/3 *-.7*3

12 7 27 1*./*2 *0.73*

1* 7 1- 1-./-1 ,,.--3

1, 1 20 1.*1/ ,-.0/

1- 1 2- 1.33- ,/.31/1 2 27 1/.*7 -*.73*

1/ 13 1/.102 -.1*

10 * 2- 1/.22/ -/./10

13 - 21 10.** -/.230

27 11 2, 27./2 2.0

21 1- 27.,*- ,.**3

22 11 20 21./*7 .01*

2* - 1- 21.,2* 0.,/

2, 1- 2*.13 /7.0-1

2- * 10 2.27* /3.2-/

2 - 21 */.0* 0/.-7/

2/ 22 ,.30- 00.1/*

20 1/ 27 ,/.30 03.1,,

23 / 2- -2.013 03.//2

*7 13 *3 --.0,3 37./7,

*1 13 *- -.*73 3*.27*

*2 1- ,7 -.322 3-.*/3

[Escriba te4to] !56ina 2-


26/39


** 10 ,7 --.2/117-.117

*, 10 ,* -/.,-17.220

*- 1, ,2 -3.7*

117.1/

0

* 27 ,0 -/.777117.0*,

*/ 10 *3 -3.77711,.12-

*0 23 ,- -/.711*./7*

*3 2- *0 -,.22711-.003

,7 10 ,7 -2.130127./-

7,1 1- ,1 -2.,-1

123.0*3

,2 1/ */ -2./12 1**.70-

,* 10 *3 -2.3,71*1.33-

,, 13 ,, -*.3* 1*2.10

,- 1/ , -.301**.1-

, 27 -7 -3.-/*

1**.0

,/ 22 -- 1.,7*12/.313

,0 2* -7 1.-*112-.37/

,3 10 ,0 ,.*0312-.,-3

-7 2, ,7 0.3* /-.*07

-1 2* *- 3.7** ,.0/0

-2 22 *2 3.7,7-.0*7-* 2- 23 /./-* --.01

-, 20 27 3.12- -1.7*,-- *7 11 ./3 ,-.7,-- 23 0 -.3-1 ,,.10,-/ */ 17 /.172 *0.1*7-0 *- 1* .-3 23.*02-3 *7 12 ,.3-, 27.007 2- 1- -3.,-0 10.,23

1 23 1, -./,3 1.3//2 1* 1* -.,-7 1./,*



27/39


28/39


!endiente media de la cuenca

M&TODO DE NASH:

Llamado tambi+n m+todo de las cuadriculas, en una copia del plano de delimitación de

la cuenca (ue contiene cur$as de ni$el se procede de la si5uiente orma

Si5uiendo la orientación del dren principal se traza un reticulado de tal orma

(ue se obten5a 44 intersecciones Hcomo mínimoJ dentro de la cuenca Se asocia a este reticulado un sistema de e*es rectan5ulares R e & cada intersección se le asi5na un nImero y se le anota la coordenada HR, J

correspondientes. 7n cada una de ellas se mide la distancia mínima HdJ entre cur$as de ni$el, la

cual se deine como el se5mento de recta de menor lon5itud posible (ue

pasando por el punto de intersección, corta a las cur$as de ni$el m#s cercano.

Se calcula la pendiente de cada intersección di$idiendo el desni$el entre doscur$as de ni$el y la mínima distancia medida.

Se calcula la medida de las pendientes de las intersecciones y este $alor,

se5In Eash se puede considerar como la pendiente de la cuenca )uando una intersección se ubica entre dos cur$as de ni$el de la misma cota la

pendiente se considera nula y esta intersección no se toma en cuenta para el

c#lculo de la media.

&ctuando en orma similar al criterio de 9orton, se traza una cuadrícula en el sentido

del cauce principal, (ue debe cumplir la condición de tener aproximadamente 44intersecciones ubicadas dentro de la cuenca.



29/39


7n cada una de ellas se mide la distancia mínima HdJ entre cur$as de ni$el, la cual se

deine como el se5mento de recta de menor lon5itud posible (ue pasando por el punto

de intersección, corta a las cur$as de ni$el m#s cercanas en orma aproximadamente

perpendicular. La pendiente en ese punto es

Siendo

Si pendiente en un punto intersección de la malla

D e(uidistancia entre cur$as de ni$el

di distancia mínima de un punto intersección de la malla entre cur$as de ni$el

Siendo

S pendiente media de la cuenca

n nImero total de intersecciones y tan5encias detectadas

)uando una intersección ocurre en un punto entre dos cur$as de ni$el del mismo $alor,la pendiente se considera nula y esos son los puntos (ue no se toman en cuenta para

el c#lculo de la pendiente media.

)on ese procedimiento, la pendiente media de la cuenca es la media aritm+tica de

todas las intersecciones detectadas, descontando de dicho cómputo a(uellas

intersecciones con pendiente nula.

HOJA DE CÁLCULO DE NASH

DESNIE"ES C$NS%AN%ES ? (E%$D$ DE NAS

IN%ESECCI$N

C$$DENADAS DIS%ANCIA (INI(A

SE"EACI

$N 71 1 17 7 7 /77

72 2 3 7 7 /777* 2 0 7 7 /77



30/39


7, * 3 7 7 /777- * 0 7 7 /77

7 * /31*.-2*

/7.7/1-

-//77

7/ , 3 7 7 /77

70 , 0 12**.3203

7.7--,7*

/77

73 , / 7 7 /77

17 - 3//2.221

37.737107

*/77

11 - 017-,2.1*

*07.7,77

22/77

12 - / 7 7 /77

1* - 0*27.70-

7.70,1**

/-/77

1, - -1*,-.77

3*

7.7,202

-*/77

1- - ,3,,,.11

7.7/,113

0//77

1 - */0/.*10

,7.7000/,

71/77

1/ 02*1,.033

07.*72*00

3/77

10 /,0*7.-/

37.1,,317

2*/77

13 2771./,*

-7.*,33-

1-/77

27 - 3-*2.12-0 7.7/*,*-00 /77

21 ,30/7.,*1

27.7/7310

03/77

22 *1*,-/.0,

/*7.7-271,

2/77

2* 21,//.3-

*/7.7,2,01 /77

2, / 01*30.011

-7.-77,2,

02/77

2- / /21,3.-12

,7.*2---

2-/77

2 / 1733*.2/1,

7.7*/-*1

/77

2/ / -1*7,.*,

/7.-*-,0

/77

20 / ,*,0/.7*2

07.277/,*

/,/77

23 / *12227.32

7*7.7-/2/0

0*/77

*7 / 212//,.2/

117.7-,/3/

-/77

*1 0 0/-30.*3/

/

7.73212,

3

/77

*2 0 / ,1**.010 7.13**, /77

[Escriba te4to] !56ina *7


31/39


, 3/

** 0 ,23.37

17.1*3*0

7*/77

*, 0 -122,./3

*7.-/1-/0

21/77

*- 0 , 3--0.7-* 7.7/*2*2,, /77

* 0 */007.32

,7.700022

7-/77

*/ 0 2*70/.,07

37.22/22

7-/77

*0 3 30/70.,2

7.707*/3

32/77

*3 3 0 7 7 /77

,7 3 / ,,,.13,7.1-07*

22/77

,1 3 2,1-.7/7

,7.2030,

2 /77

,2 3 -**7.-22

*7.211/72

/3/77

,* 3 , *,*0.277.27*-3,

--/77

,, 3 *1,*-.*,/

/7.,0/0

/1/77

,- 3 22-7*.0*0

37.2/3-/7

//77

, 3 1 7 7 /77

,/ 17 17

*3-0.-*2

1

7.1/0**

2* /77

,0 17 3120.-1

37.,230*0

3-/77

,3 17 0 7 7 /77

-7 17 /22//.32-

,7.*7/23/

1/77

-1 17 7 7 /77

-2 17 - -**0.-137.1*1122

-1/77

-* 17 ,1-1.,7-

*7.,110

71/77

-, 17 * 7 7 /77-- 17 2 7 7 /77

- 11 17-/3.-23

,7.121*2/

7-/77

-/ 11 3 01,2.-,7.70-30

71/77

-0 11 0,1,.,-7

,7.10013

73/77

-3 11 / 2-.11331.113/0-

10/77

7 11

,0,.1

/

7.1,,,23

*1 /771 11 - 12/7.1*1 7.--112* /77



32/39


0 312 11 , 7 7 /77* 11 * 7 7 /77, 11 2 7 7 /77- 12 0 7 7 /77

12 / 7 7 /77

/ 12 12/--.70

2,7.7-,007

70/77

0 12 -1-7/.*-*

*7.,,*37

1*/77

3 12 , 7 7 /77/7 1* 3 7 7 /77/1 1* 0 7 7 /77

/2 1* / 31.-,/1.71213/

,1/77

/* 1* 12*7.12

2/7.7-002

2- /77/, 1* - 7 7 /77/- 1* , 7 7 /77/ 1, 3 7 7 /77// 1, 0 7 7 /77/0 1, / 7 7 /77

/3 1, 1,71.1237.,33-3/

11/77

07 1, - 7 7 /77

01 1- 17

21-0.*2-

7.*2,*2-

,3 /7702 1- 3 7 7 /770* 1- 0 7 7 /770, 1- / 7 7 /77

0- 1- 303.7-,07./7//,

,*/77

0 1- - 7 7 /77

0/ 1 11,77./12

*7.1/2*0*

--/77

00 1 17*/.0,3

27.137*07

*3/77

03 1 3 7 7 /7737 1 0 7 7 /7731 1 / 7 7 /7732 1 7 7 /77

3* 1/ 11 30-.,*7./17*2*

*/77

3, 1/ 17 7 7 /773- 1/ 3 7 7 /773 1/ 0 7 7 /773/ 1/ / 7 7 /77

30 1/ 7 7 /7733 / 1 23,2.,- 7.2*/03- /77



33/39


3 /1 %$%A" 1,.-0

PENDIENTES NULAS ()

PENDIENTEPROMEDIO

*."+ m:m

SC = ∑ Si¿−¿(0)

!ENDIEN%ES NU"AS ,1

!ENDIEN%E!$(EDI$ 7.2-

M&TODO DEL RECTANGULO:

Es el rect5n6ulo ue tiene la misma 5rea F el mismo Gerímetro ue lacuenca. En estas condiciones tendr5 el mismo coeHciente de comGacidad


34/39


eemGlaOar 8b9 en la ecuaciLn

(ediante Pormula de ecuaciLn cuadr5tica

[Escriba te4to] !56ina *,


35/39


FORMULA GENERAL

Es 8=9 cuando se uiere Mallar el lado maFor del rect5n6ulo.Es 8?9 cuando se uiere Mallar el lado menor del rect5n6ulo.

PENDIENTE DE LA CUENCA

En este casoJ Gara Mallar la Gendiente de la cuencaJ se Guede tomar elcriterio de sustituirla Gor la Gendiente media del rect5n6ulo euialenteJ de

manera ue se tendría

En la ue es el desniel total F " el lado maFor del rect5n6ulo euialente.Este criterio no GroGorciona un alor si6niHcatio de la Gendiente de lacuenca.

[Escriba te4to] !56ina *-


36/39


HOJA DE CÁLCULO DE LA PENDIENTE “METODO DEL RECTANGULO Área De La Cuenca: *7*3.,-21 Qm2

• Perímetro De La Cuenca 2/*.*2/Qm

,. CALCULO DEL COEFICIENTE DE COMPACIDAD

-. DETERMINANDO LAS DIMENSIONES DEL RECTANGULO L y0

• Calculo de la lon6itud maFor R"

[Escriba te4to] !56ina *


37/39


• Calculo de la lon6itud menor Rl

c.DETERMINANDO LA PENDIENTE

; (aFor Cota > (enor Cota ; -/-0 > 2177 ; *-0

S= 3658

108889=0. **-3

. DENSIDAD DE DRENAJE.

Dd= Ld

A c=

227360.36

154847212.0848

Dd=0.01531333685

[Escriba te4to] !56ina */


38/39


CONCLUSIONES

Las condiciones hidroló5icas (ue se presentan en el medio ambiente, como así

tambi+n las condiciones meteoroló5icas, se encuentran relacionadas entre si' estas a

su $ez se encuentran relacionadas al ori5en, características y comportamiento de las

cuencas.

Para realizar el estudio de la cuenca, se debe a su $ez realizar el estudio del proceso

del ciclo hidroló5ico del a5ua, desde (ue se deposita en las cumbres de las (uebradas

alimentando a los aluentes y lue5o al dren principal hasta la desembocadura del

oc+ano.

La delimitación de la cuenca $a depender de la escala del plano en la (ue se traba*a,

cuanto menor es la escala la precisión ser# mayor.

La pendiente de la cuenca es un par#metro muy importante por(ue tiene una relación

con la iniltración, la humedad del suelo y por consi5uiente la concentración de la llu$ia

en los canales de drena*e, así como la ma5nitud de crecidas.



39/39


RECOMENDACIONES

Se recomienda al delimitar la cuenca, (ue la línea ima5inaria $aya uni+ndose

tomando los puntos m#s altos y su $ez no corte ríos, ni mucho menos a(uellos ríos

(ue pertenecen a otras cuencas adyacentes.

7n lo (ue respecta al m+todo de E&S9 se recomienda realizar la lectura de la

distancia mínima con la mayor precisión posible, ya (ue de ella mayormente depende

el resultado.

Se recomienda la construcción de estaciones meteoroló5icas dentro de la delimitación

de las cuencas, con el in de conocer las condiciones meteoroló5icas (ue aectan a la

cuenca.

Se recomienda al realizar el estudio de una cuenca, buscar inormación sobre las

condiciones meteoroló5icas de la zona donde se encuentra la cuenca.

Cuencas Trabajo

Documents

Transcript of Cuencas Trabajo