Hidrologia Avance
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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO HIDROLOGIA CUENCA POMAHUACA ING. NICOLAS MORALES UCHOFEN DIAZ MONTENEGRO ANTONY Hidrología
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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO
HIDROLOGIA
CUENCA POMAHUACA
ING. NICOLAS MORALES UCHOFEN
DIAZ MONTENEGRO ANTONY
Hidrología
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HIDROLOGIA UNPRG
INTRODUCCIÓN
Una cuenca hidrográfica es un área de terreno que drena agua en un punto
común, como un riachuelo, arroyo, río o lago cercano. Cada cuenca pequeña
drena agua en una cuenca mayor que, eventualmente, desemboca en el
océano.
Las cuencas hidrográficas albergan una gran variedad de plantas y animales, y
brindan muchas oportunidades de esparcimiento al aire libre. Al proteger la
salud de nuestras cuencas hidrográficas, podemos preservar y mejorar la
calidad de vida.
Como consiguiente es de suma importancia hacer un estudio a una cuenca ya
que nos proporciona una serie de características físicas entre las que se
pueden destacar: superficie, topografía, altitudes características entre otras
En el presente trabajo se realizara el estudio de la cuenca del Rio San Lorenzo
realizando primero la delimitación respectiva y cálculo total del área a estudiar
para poder proceder a realizar los siguientes cálculos , analizando aspectos
como curvas características, índices representativos, pendiente de la cuenca,
pendiente del curso principal de la cuenca, realizar su perfil longitudinal y redes
de drenaje, aspectos que se tendrán en cuenta en el diseño de estructuras
hidráulicas,
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OBJETIVOS
Objetivo General
Estudiar la cuenca del Rio San Lorenzo, su delimitación y los
parámetros característicos de la cuenca, así como de su cauce
principal entre otros índices dados por el ingeniero en curso.
Específicos
Delimitar la Cuenca del Rio POMAHUACA.
Establecer los siguientes parámetros de forma de la cuenca: perímetro,
área, rectángulo equivalente, longitud de cauce principal.
Calcular sus índices representativos como son el índice de compacidad
y índice de factor de forma.
Realizar la Curva Hipsométrica de la Cuenca del Rio San Lorenzo
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MARCO TEÓRICO
Cuenca Hidrográfica
Es el área de terreno definida topográficamente donde todas las aguas caídas
por precipitación, se unen para formar un solo curso de agua, tal que todo el
caudal efluente es descargado através de una salida simple. Cada curso de
agua tiene una cuenca bien definida, para cada punto de su recorrido.
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.
Imágenes de una Cuenca Hidrográfica
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Delimitación de Cuenca hidrográfica
La delimitación de una cuenca, se hace sobre un plano o mapa a curvas de
nivel, siguiendo las líneas del divortiumacuarum (parteaguas), la cual es una
línea imaginaria, que divide a las cuencas adyacentes y distribuye el
escurrimiento originado por la precipitación, que en cada sistema de corriente,
fluye hacia el punto de salida de la cuenca. El parteaguas está formado por
los puntos de mayor nivel topográfico y cruza las corrientes en los puntos
de salida, llamado estación de aforo.
Consideraciones para delimitación de una Cuenca Hidrográfica
Se identifica la red de drenaje o
corrientes superficiales y se
realiza un esbozo muy general
de la delimitación.
La línea divisoria corta
perpendicularmente a las curvas
de nivel y pasa , estrictamente
por los puntos de mayor nivel
topográfico
Cuando la divisoria va
aumentando su altitud, corta a
las curvas de nivel por su parte
convexa.
Cuando la altitud de la divisoria
va decreciendo, corta a las curvas de nivel por la parte cóncava.
Imágenes de una delimitación de una Cuenca Hidrográfica
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Como comprobación la divisoria nunca corta una quebrada o río, sea
que se haya sudo graficado o no en el mapa, excepto en el punto de
interés de la cuenca (salida).
ORDEN DE LA CUENCA
El orden de la cuenca es el mismo del de su cauce principal a la salida. El
orden de la cuenca refleja el grado de Ramificación de la cuenca o micro
cuenca.
La clasificación de los cauces de una cuenca se podrá realizar teniendo en
consideración estas premisas
Los cauces de primer orden son los que no tienen tributarios, es decir no
reciben aporte de ningún otro canal por pequeño que sea.
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, estos recibirán aporte de otros canales.
Cuando un cauce se une con un cauce de orden mayor, el canal
resultante hacia aguas abajo retiene el mayor de los órdenes.
Imágenes de Orden de una Cuenca Hidrográfica
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Superficie de una cuenca Hidrográfica
Se refiere al área de la proyección horizontal de la cuenca, conocida también
como área de recepción o de drenaje; se obtienes después de delimitar la
cuenca; se puede expresar en hectáreas sí la cuenca es pequeña o en km2,
cuando ésta es mayor.
Debido a que la forma de la cuenca es muy irregular, el cálculo del área de la
cuenca no se puede realizar por fórmulas geométricas. Sin embargo, existen
los siguientes métodos para su cálculo:
Uso de la balanza analítica
Uso del planímetro
Uso de Programas (Civil 3D)
Superficie de una cuenca Hidrográfica (Delimitada con rayas rojas)
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El área de la cuenca tiene importancia porque:
sirve de base para la determinación de otros elementos (parámetros,
coeficientes, relaciones,etc)
Por lo general los caudales de escurrimiento crecen a medida que
aumenta la superficie de la cuenca;
El crecimiento del área actúa como un factor de compensación de modo
que es más común detectar crecientes instantáneas y de respuesta
inmediata en cuencas pequeñas que en las grandes cuencas.
Siguiendo el criterio de investigadores como Ven Te Chow, se pueden
definir como Cuencas Pequeñas aquellas con áreas menores a 250
km2, mientras que las que poseen áreas mayores a los 2500 km2, se
clasifican dentro de las Cuencas Grandes.
Perímetrodeuna Cuenca
El perímetro de la cuenca se refiere a la longitud de la divisoria de aguas,
también lo podemos definir como el borde de la forma de la cuenca proyectada
en un plano horizontal en forma muy irregular; este lo podemos obtener
después de delimitar la cuenca Es característico para cada cuenca, pues su
magnitud será diferente aun cuando su área sea igual a otra.
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Curva hipsométrica de Una Cuenca Hidrográfica
Las curvas hipsométricas son aquéllas que representan la relación entre la
altitud y el área acumulada por debajo o por encima de dicha altitud.
Para poder lograr graficar la curva hipsométrica se debe utilizar un sistema de
coordenadas en el cual, en el eje horizontal va la formación correspondiente al
área que queda sobre una altitud expresada en km2 y en el eje vertical se
tabula los valores de las altitudes en m.s.n.m
Esta curva caracteriza en cierto modo el relieve de la cuenca, permite apreciar
si la cuenca es joven, madura o senil, por lo tanto el relieve de la superficie de
una cuenca esta caracterizado por sus curvas hipsométricas
Para construir la curva hipsométrica, se utiliza un mapa con curvas de nivel, el
proceso es como sigue:
Se marcan subáreas de la cuenca siguiendo las curvas de nivel.
Determinan las áreas parciales de esos contornos.
Se determinan las áreas acumuladas, de las porciones de la cuenca.
Se determina el área acumulada que queda sobre cada altitud del
contorno.
Se grafica las altitudes, versus las correspondientes áreas
acumuladas que quedan sobre esas altitudes.
Perímetro de Una Cuenca Hidrográfica-Delimitado por el Color Negro
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Índice de Compacidad o de GRAVELIUS
El Coeficiente de Compacidad (Kc, adimensional), o Índice de Gravelius,
constituye la relación entre el Perímetro de la cuenca y el perímetro de una
circunferencia cuya área igual a la de un círculo -es equivalente al Área de la
cuenca en estudio. Su fórmula es la siguiente:
K c=0.28P
√A
Siendo:
Kc = Coeficiente de Compacidad
P = Perímetro de la cuenca, en km
A = Área de la cuenca, en km2
Si K = 1, la cuenca será de forma circular; por lo general, para cuencas
alargadas se espera que K > 1. Las cuencas de forma alargada, reducen las
probabilidades, de que sean cubiertas en su totalidad por una tormenta, lo que
afecta el tipo de respuesta que se presenta en el río.
Grafica de Curva Hipsométrica de una Cuenca
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Rectángulo Equivalente
Este parámetro geomorfológico es muy importante, porque expresa el
comportamiento hidrológico de una cuenca, mediante un rectángulo de igual
área, el mismo perímetro, igual coeficiente de compacidad e idéntica variación
hipsométrica. En otras palabras, se dice que es una expresión que relaciona el
perímetro y el área de una cuenca tratando de reducirla a las dimensiones de
un rectángulo.
l=K c∗√A1.12 [1−√1−(1.12K c
)2]
L=K c∗√A1.12 [1+√1−( 1.12K c )
2]
Donde:
Kc = Coeficiente de Compacidad A = Área de la cuenca L = Lado mayor del rectángulo l = Lado menor del rectángulo
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Densidad del Drenaje de la cuenca
Se calcula dividiendo la longitud total de las corrientes de la cuenca por el área
total que las contiene:
Dd=LA
Dónde:
Dd= densidad de Drenaje
L: ∑ longitud de las corrientes efímeras, intermitentes y perennes de la
cuenca en km.
A: superficie de la cuenca en km2
Este índice permite tener un mejor conocimiento de la complejidad y desarrollo
del sistema de drenaje de la cuenca. En general, una mayor densidad de
escurrimientos indica mayor estructuración de la red fluvial, o bien que existe
mayor potencial de erosión. La densidad de drenaje varía inversamente con la
extensión de la cuenca.
Figura de un Rectángulo Equivalente
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Desarrollo de La Cuenca Hidrográfica –Rio San Lorenzo
DELIMITACION DE LA CUENCA
La delimitación de una cuenca, se hace sobre un plano o mapa a curvas de
nivel, siguiendo las líneas del divortiumacuarum (parteaguas).
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LONGITUD Y ORDEN DE LOS RÍOS
DELIMITACION DE LA CUENCA HIDROGRAFICA
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ORDEN “4”
AREA DE LA CUENCA
En este trabajo se hace uso del software autocad para el cálculo de ésta área y se agrupan las áreas respecto a las altitudes en las que están comprendidas
ORDEN DE CURSOS DE AGUA DE LA CUENCA HIDROGRAFICA
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ALTITUD MENOR
ALTITUD MAYOR
AREA ENTRE CURVAS
msnm msnm Km2
1200 1400 7.49
1400 1600 10.79
1600 1800 13.98
1800 2000 16.75
2000 2200 21.31
2200 2400 33.64
2400 2600 36.05
2600 2800 23.44
2800 3000 16.69
3000 3200 8.57
3200 3400 9.43
Total 198.14
