UNIVERSIDAD CESAR VALLEJOFacultad de IngenieraEscuela Profesional de Ingeniera Civil

CUENCAS

TEMA : DETERMINACION, DELIMITACION Y ESTUDIO DE CUENCA

PROFESOR: Ing. REYES CASRRASCO

INTEGRANTES

AGERO CABALLERO, HUGO SERGIO

ALBARDO FABIN JHON JHONATAN

GUTIRREZ MORA BRAYAM JUAN

OBSERVACIONES:1....2....

NOTA:.................................................................................EN NUMEROEN LETRAFIRMA DEL PROFESOR

Trujillo OCTUBRE/ 2014Pgina 23

INDICEINTRODUCCIN3OBJETIVOS4CUENCA HIDROLGICA5DEFINICIONES5DELIMITACIN5CLASIFICACIN DE UNA CUENCA6SUPERFICIE DE LA CUENCA.8CALCULO DEL AREA DE UNA CUENCA.8USO DE LA BALANZA ANALITICA.8USO DEL PLANMETRO9Procedimiento para calcular el rea de una cuenca usando una balanza analtica.12PERMETRO DE LA CUENCA.13Clculo del Permetro de una cuenca.13Uso de un Mecate (hilo o pabilo)13Uso del Curvmetro14Curva Caractersticas de una Cuenca.15Curva Hipsomtrica.15Curvas de Frecuencia de Altitudes.16INDICE REPRESENTATIVOS17ndice o factor de forma de una cuenca (f)17ndice de compacidad (ndice Gravelious)18RED DE DRENAJE18LONGITUD DE LOS TRIBUTARIOS20

INTRODUCCIN

Dentro de la rama de la hidrologa se encuentra el estudio de cuencas parte fundamental para determinar las ocurrencias fsicas del comportamiento de agua en nuestra superficie terrestre, utilizando para mtodos estadsticos y distintas formas para lograr una estimacin ms cercana a la realidad en el siguiente trabajo analizaremos este fenmeno de estudio de cuencas.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERALConocer la forma de delimitar una cuenca y su interpretacin.Hacer un estudio de la cuenca de la carta nacional OBJETIVOS ESPECIFICOSDelimitar una cuencaMedir el permetroCalcular su reaEstudiar y calcular la curva hipsomtrica

CUENCA HIDROLGICA

La cuenca de drenaje de una corriente es el rea del terreno donde todas las aguas cadas por precipitacin, se unen para formar un solo curso de agua. Cada curso de agua tiene una cuenca bien definida para cada punto de su recorrido. DEFINICIONES

Geomorfologa, estudia las formas superficiales del relieve terrestre (geo=tierra, morfo=forma; logia=estudio o tratado).

Cuenca, es una zona de la superficie terrestre en donde las gotas de lluvia que caen sobre ella tienden a ser drenadas por el sistema de corrientes hacia un mismo punto de salida.

Cuenca hidrogrfica, espacio geogrfico cuyos aportes hdricos naturales son alimentados exclusivamente por las precipitaciones y cuyos excedentes en agua o en materias slidas transportadas por el agua forman, en un punto espacial nico, una desembocadura.

DELIMITACIN

La delimitacin de una cuenca, se hace sobre un plano o mapa a curvas de nivel, la cual es una lnea imaginaria que divide a las cuencas adyacentes y distribuye el escurrimiento originado por la precipitacin, que en cada sistema de corriente, fluye hacia el punto de salida de la cuenca. El parteaguas est formado por los puntos de mayor nivel topogrfico siendo por estos niveles mximos por donde se trazara la delimitacin y cruza las corrientes en los puntos de salida, llamado estacin de aforo.

La frontera de una cuenca topogrfica y su correspondiente cuenca de agua subterrnea, no necesariamente tiene la misma proyeccin horizontal, por lo que se puede realizar una delimitacin topogrfica (como se explic anteriormente), o una delimitacin real que corresponde a la delimitacin considerando el aporte de las aguas subterrnea.

CLASIFICACIN DE UNA CUENCA

EN RELACION AL TAMAO

Una cuenca se puede clasificar atendiendo a su tamao, en cuencas grandes y cuencas pequeas.

1. Cuenca Grande

Es aquella cuenca donde su rea es mayor a 250 km2, donde predominan las caractersticas fisiogrficas (pendiente, elevacin, rea, cauce). El efecto de almacenaje del cauce es muy importante.

1. Cuenca pequea

Es aquella cuenca donde su rea es menor a 250 km2, la forma y la cantidad de escurrimiento est influenciado por las caractersticas fsicas (tipo de suelo y vegetacin) del suelo. La cuenca pequea responde a las lluvias de fuerte intensidad y pequea duracin.

No necesariamente se analiza con mismo criterio una cuenca pequea que una grande. Para una cuenca pequea la forma y la cantidad de escurrimiento estn influenciadas principalmente por las condiciones fsicas del suelo, por lo tanto el estudio hidrolgico debe enfocarse con ms atencin a la cuenca misma, para una cuenca ms grande el efecto de almacenaje del cauce es muy importante por lo cual deber drsele tambin atencin las caractersticas de este ltimo.

Con el fin de establecer grupos de cuencas hidrolgicamente semejante, se estudia una serie de caractersticas fsicas en cada cuenca, entre las que se tienen:

Superficie Topografa Altitudes Caractersticas Geologa y suelos. Cobertura.

SUPERFICIE DE LA CUENCA.

Se refiere al rea proyectada en un plano horizontal, es de forma muy irregular, se obtiene despus de delimitar la cuenca.

CALCULO DEL AREA DE UNA CUENCA.

Debido a que la forma de la cuenca es muy irregular, el clculo del rea de la cuenca no se puede realizar por formulas geomtricas. Sin embargo, existen los siguientes mtodos para el clculo:

Uso de la balanza analtica uso del planmetro.

USO DE LA BALANZA ANALITICA.

El proceso para el clculo, es como sigue:1. Dibujar la cuenca sobre una cartulina, cartn u otro material similar, que tenga una densidad uniforme, cuya rea a calculad es Ac.

1. Dibujar con la misma escala una figura geomtrica conocida cuadrado, rectngulo, etc. Cuya rea que se puede calcular geomtricamente es Af.

1. Recortar y pesar por separado las figuras. Y obteniendo el peso Wc de la cuenca, y Wf peso de la figura.1. Aplicar la regla de tres.

Af Wf

Ac Wc

De donde se tiene:

Dnde:

Ac = rea de la cuenca a calcular.Af = rea de la figura calculada geomtricamente. Ws= Peso de la cuenca.Wf= peso de la figura.

USO DEL PLANMETRO

En el planmetro es un instrumento integrado, por medio del cual, se puede determinar al rea de una figura de forma irregular.Para esto, basta con recorrer el permetro de dicha figura, mediante una lupa de que est dotado el planmetro, el movimiento de la lupa es trasmitido a un temblor graduado, siendo el rea de la figura proporcional al nmero de revoluciones del temblor, expresadas en (unidades de vernier).

Elementos del planmetro: Los elementos del planmetro segn se muestra en la figura son:

Trazador: el cual consta de una lupa, sirve para recorrer el permetro de la figura del cual se desea calcular su rea. Brazo trazador: une el cuerpo del planmetro con el trazador, puede ser fijo o mvil. Cuerpo: es donde se realiza las lecturas, consta de un disco, un rodillo giratorio y un vernier. Brazo polar: une el cuerpo del planmetro con el polo, puede ser fijo o mvil. Polo: es una apoyo fijo, alrededor el cual se realizan los giros cuando se realizan las la lectura. Cuando se efectan las lecturas con el planmetro, se debe tener las siguientes precauciones:

1. Por recomendacin de los fabricantes, el ngulo que se forma entre los brazos trazador y polar, debe estar entre 30 y 120, es decir:

Si esto no es posible, puede:

Cambiar la posicin del polo. Dividir la superficie en rea ms pequea y calcular stas en forma separada.

1. Cuando se recorre el permetro de la figura, el polo se debe desplazar en sentido horario.

1. Evitar que la superficie donde se desplaza del cuerpo del planmetro sea liza, para que el rodillo ruede y no se deslice, sin marcar.

Procedimiento para calcular el rea de una cuenca usando el planmetro.

1. Colocar el trazador, en un punto cualquiera del permetro de la figura a calcular su rea.

1. Leer en el cuerpo del planmetro, las medidas estn es cero1. Desplazar el trazador por el permetro de la figura, siguiendo el sentido horario, hasta llegar al punto de inicio.

1. Leer en el cuerpo del la medida

1. Calcular las unidades, correspondientes al rea a calcular

Procedimiento para calcular el rea de una cuenca usando una balanza analtica.

1. Dibujar una figura conocida (por ejemplo en rectngulo), calcular sus unidades de vernier UVf, siguiendo el proceso indicado, y por procedimiento geomtrico calcular su rea Af.

2. Aplicar regla de tres:

Af UVf

Ac UVc

Luego:

Donde:Ac = rea de la cuenca a calcularAf = rea de la figura calculada geomtricamente.UVc = unidades de vernier de la cuenca.UVf = unidades de vernier de la figura.

PERMETRO DE LA CUENCA.

Se refiere al borde de la forma de la cuenca proyectada en un plano horizontal, es de forma irregular, se obtiene despus de delimitar la cuenca.

Clculo del Permetro de una cuenca.

Debido a que la forma de la cuenca es muy irregular, el clculo del permetro de la cuenca no se puede realizar por formulas geomtricas.Sin embargo existen los siguientes mtodos para su clculo:

Uso de un mecate (hilo) Uso del curvmetro.

Uso de un Mecate (hilo o pabilo)

El proceso de clculo, es como sigue:

1. Con un mecate se bordea el permetro de la cuenca, y se obtiene Lc (longitud de la cuenca medida en una regla), el cual corresponde al permetro de la cuenca Pc.1. Con la misma escala que esta dibujada la cuenca, se dibuja una lnea de dimensiones conocidas y se obtiene su longitud Ll (medida con la regla), el cual tiene un permetro Pl.1. Aplicamos la regla de tres:

Pc Lc

Pl LlLuego:Donde:Pc = permetro de la cuenca a calcularPl = permetro de la lnea conocida.Lc = longitud de la cuenca medida con mecate.Ll = longitud de la lnea medida con mecate.

Uso del Curvmetro

El curvmetro en la figura, es un instrumento que consta de una rueda mvil, que permite medir longitudes de forma muy irregular, como son permetros de una cuenca, longitudes del cauce de un rio, sus tributarios y longitud de la curva de nivel.El uso del curvmetro para el clculo del permetro es muy similar al del mecate, en vez de bordear el permetro con un mecate, lo asemos con el curvmetro, la ecuacin para el clculo es:

Donde:Pc = permetro de la cuenca a calcularPl = permetro de la lnea conocida.Lc = longitud del permetro de la cuenca medida con el curvmetro.Ll = longitud de la lnea medida con el curvmetro.

Curva Caractersticas de una Cuenca.

Curva Hipsomtrica.

En la curva que puesta en coordenadas rectangulares, representa la relacin entre la altitud y la superficie de la cuenca que queda sobre esta altitud.Para construir la curva hipsomtrica se utiliza un mapa con curvas de nivel, el proceso es como sigue:

Se marcan sub- reas de la cuenca siguiendo las curvas de nivel, por ejemplo de 100 en 100 metros, con el planmetro o balanza analtica se determina las reas parciales de esos contornos. Se determina las reas acumuladas de las porciones de la cuenca. Se determina el rea acumulada que queda sobre cada altitud del contorno. Se plantean las altitudes, versus las correspondientes reas acumuladas que quedan sobre esas altitudes.

Curvas de Frecuencia de Altitudes.

Es la representacin grfica, de la distribucin en porcentaje de las superficies ocupadas por las diferentes altitudes.Es el complemento de la curva hipsomtrica.

Con estas de frecuencia de altitudes, se puede determinar las siguientes altitudes caractersticas:

1. Altitud Media: es la ordenada media de la curva hipsomtrica, en ella el 50% del rea de la cuenca est situada por encima de esa altitud y el 50% est situada por debajo de ella.

1. Altitud ms frecuente: es el mximo valor en porcentaje de la curva de frecuencia de altitudes.

1. Altitud de frecuencia media: es la altitud correspondiente al punto de abscisa media de la curva de frecuencia de altitud

Numricamente la elevacin media de la cuenca se obtiene con las siguientes ecuaciones:

Formula:

Dnde:

Em = elevacin media a = rea entre dos contornos. e = elevacin media entre dos contornos. A = rea total de la cuenca.

Grficamente la elevacin media de la cuenca se obtiene, entrando el 50% del rea en el eje x, trazando una perpendicular por este punto hasta interceptar a la curva hipsomtrica. Luego por este punto trazar una horizontal hasta cortar el eje y

INDICE REPRESENTATIVOS

ndice o factor de forma de una cuenca (f)

Expresa la relacin, entre el ancho promedio de la cuenca y su longitud, es decir:

Suponiendo la cuenca de forma rectangular:

ndice de compacidad (ndice Gravelious)

Es la relacin entre el permetro de la cuenca, y el permetro equivalente de una circunferencia, que tiene la misma rea de la cuenca, es decir:

r

Si K=1, la cuenca ser de forma circular; las cuencas alargadas se espera que K>1. Las cuencas de forma alargada, reducen las probabilidades de que sean en su totalidad por una tormenta.

RED DE DRENAJE

Manifiesta la eficiencia del sistema de drenaje en el escurrimiento resultante, es decir, la rapidez con que desaloja la cantidad de agua que recibe.Las caractersticas de la red de drenaje son:

Orden de las corrientes:

Clasificacin de las corrientes:

Corriente efmera: solo lleva agua cuando llueve e inmediatamente despus Corriente intermitente: lleva agua principalmente en poca de lluvias; su aporte cesa cuando el nivel fretico desciende por debajo del fondo del cauce Corriente perenne: contiene agua todo el tiempo, por lo que en poca se sequia es abastecida continuamente, ya que el nivel fretico permanece por arriba del fondo del cauceEl orden de las corrientes es la clasificacin que proporciona el grado de bifurcacin dentro de la cuenca. Para lograr esta clasificacin se requiere un plano de la cuenca que incluya tanto corrientes perennes como intermitentes.

a. Corrientes de orden uno: no tienen ningn tributariob. Corrientes de orden dos: tienen tributarios de orden unoc. Corrientes de orden tres: corrientes con dos o ms tributarios de orden dos.

LONGITUD DE LOS TRIBUTARIOS

Es una indicacin de la pendiente de la cuenca, as como del grado de drenaje.La longitud de los tributarios se incrementa como una funcin de su orden.; tambin es una ley de progresin geomtrica. La relacin no es vlida para corrientes individuales.

La medicin de las corrientes, se realiza dividiendo la corriente en una serie de segmentos lineales, trazados lo ms prximo posible a las trayectorias de los causes de las corrientes.

Fotografas:

Una vez que se ha seleccionado la cuenca, empezamos a delimitarla.

Posteriormente calcamos el permetro en un papel mantequilla.

Luego el dibujo (rea) lo pasamos a un cartn, para que el dibujo tenga ms peso y tener ms precisin en la respuesta del rea.

Pesamos un rectngulo de 10cm x 10cm, del mismo material (cartn).

Despus pesamos el rea requerida, y con una regla de tres simple, hallamos la aproximacin del rea de la cuenca.

Empezamos a pintar de acuerdo a la diferencia de cotas.

Posteriormente se calca el area con sus lineas de cotas (cada 100).Para luego hallar sus areas correspondientes.