II.- PARAMETROS GEOMORFOLOGICOS:

2.1. MORFOLOGIA

1. AREA DE LA CUENCA (Ac).

Es la superficie topográfica drenada por el cauce y sus afluentes por

encima del punto considerado (emisor), se expresa generalmente en Km2.

2. PERIMETRO (Pc).

Es la longitud de la línea de divortio aquarum. Se mide con el

curvímetro.

3. INDICE DE COMPACIDAD (Kc).

Llamado también Índice de Gravelius, mide el grado de circularidad de

la cuenca, este parámetro es adimensional solamente depende de la forma

de la cuenca, más no así de su tamaño.

Los valores de Kc próximos a 1 corresponde a cuencas redondeadas,

los valores mayores que 2 corresponden a cuencas alargadas y los valores

entre 1 y 2 indican que la cuenca no es ni alargada ni redondeada.

Kc = Pc*(PI* Ac)(-1/2) /2 (II-1)

4. FACTOR DE FORMA (F).

Término que fue introducido por Horton. Parámetro adimensional que

relaciona el ancho promedio y la longitud del cauce principal y mide la

tendencia de la cuenca hacia las crecidas. Un factor de forma bajo, indica que

una cuenca es menos propensa a tener gastos de avenidas intensas que otra

que tenga el mismo tamaño pero de factor de forma mayor.

F = B/Lcp-1 (II-2)

5. PENDIENTE DE LA CUENCA (Sc).

Es el promedio de las pendientes de la cuenca. Está relacionada con la

magnitud de la componente de escorrentía y grado de erosión de la cuenca.

Según Alvord:

Sc = E * lcd / Ac (II-3)

Donde: E : equidistancia entre curvas de nivel(Km)

A : área de la cuenca (Km²)

Lcd : longitud de cada curva de nivel (Km)

6. CURVA HIPSOMETRICA.

Esta curva es una especie de perfil longitudinal promedio de la cuenca.

Resulta de plotear las alturas en el eje de las ordenadas (Y) versus el área

acumulada que queda por encima de la curva de nivel correspondiente , en el

eje de las abscisas (X).

7. CURVA DE FRECUENCIAS DE ALTITUDES.

Esta curva es complemento de la curva Hipsométrica y es la

representación gráfica de la distribución, en porcentaje, de las superficies

ocupadas por las diferentes altitudes.

8. ALTITUD MEDIA (H).

Es la ordenada media de la curva Hipsométrica. Este parámetro es de

suma utilidad para la generación de datos en regiones sin información.

H = (hi * Ai) / Ac (II-4)

Donde :

hi : i-ésima altura correspondiente al área parcial Ai

Ac : área de la cuenca

Ai : áreas parciales

9. ALTITUD MAS FRECUENTE (H*).

Es la altitud correspondiente a la máxima abscisa de la curva de

frecuencia de altitudes.

10. RECTANGULO EQUIVALENTE

Es la representación del comportamiento hidrológico de una cuenca en

forma de un rectángulo que tenga la misma área y perímetro de aquella. En

cuyo caso el rectángulo equivalente deberá tener el mismo coeficiente de

Gravelius, igual distribución de alturas e igual distribución de terreno.

a = Kc* Ac ½ (1 - 1.12*( ( Kc / 1.12 ) 2-1) ½ / Kc ) / 1.12 (II-5)

b = Kc* Ac ½ (1 + 1.12*( ( Kc / 1.12 ) 2-1) ½ / Kc ) / 1.12 (II-6)

11. LONGITUD AL CENTROIDE DEL AREA (Lca)

Este importante parámetro tiene relación con la magnitud de la cuenca

y depende singularmente de la configuración de la red de drenaje superficial,

toda vez que está relacionado con el tiempo.

12. PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL (s).

Es el promedio de las pendientes del cauce principal. Está relacionada

con la magnitud de socavamiento o erosión, en profundidad y la capacidad de

transporte de sedimentos.

S = ( Lcp / ( Li / Si 0.5 )) ² (II-7)

Donde:

Li : longitud de cualquier tramo

Si : pendiente de cualquier tramo

13. LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL (Lcp).

Es la distancia entre el punto emisor o desembocadura y el punto más

alejado de la cuenca, medida sobre el cauce.

14. ANCHO PROMEDIO (B).

Es la razón entre el área de la cuenca y la longitud del cauce principal.

B = Ac / Lcp (II-8)

15. RELIEVE DE LA CUENCA.

Se define mediante los parámetros: coeficiente de masividad y

coeficiente orográfico.

a. Coeficiente de Masividad (C n ).

Es la relación entre la altitud media del relieve y la superficie

proyectada. La altitud media se obtiene de la curva hipsométrica y

área proyectada mediante un planimetrado.

C n = H / Ac (II-9)

b. Coeficiente Orográfico (C o).

Es el producto entre la altitud media y el coeficiente de

masividad.

C o = H² / Ac (II-10)

El coeficiente orográfico ha servido para caracterizar el relieve de

las cuencas hidrográficas y ha sido igualmente investigado con miras

a obtener la degradación cuantitativa del suelo bajo los efectos de la

acción de clima.

La degradación del suelo se expresa mediante:

E = 2.65 log P* + 0.46 log (C o) (II-11)

P

Donde:

E = erosión (pérdida de tierra o degradación específica).

P* = precipitación del mes de máxima pluviosidad.

P = Precipitación anual.

C o = Coeficiente Orográfico.

2.2. FISIOGRAFIA

1.- NUMERO DE ORDEN (O):

El número de orden de la red hidrográfica de la cuenca tiene relación

estrecha con el número de manifestaciones de la red. A mayor número de

orden, la capacidad o potencialidad erosiva y de transporte de sedimentos así

como la componente de escorrentía son mayores que en otra cuenca de similar

área. Existen dos criterios para determinar el número de orden de una red de

drenaje: Criterio de Schumm, Criterio de Horton.

*. Criterio de Schumm. Asigna de orden número 1 a los cauces naturales

que no tienen tributarios; el cauce de segundo orden se forma de la unión

de los afluentes de primer orden, empieza uno de tercer orden y así

sucesivamente, hasta llegar al orden de la cuenca. En general, la unión de

dos cauces de igual orden origina un cauce de orden inmediatamente

superior y dos de diferente orden originan un cauce de igual orden que el

mayor. El río principal de la cuenca tiene el orden más elevado, conocido

también como orden de la cuenca.

*. Criterio de Horton. Mediante este criterio se precisa la red hidrográfica

mediante índices numéricos.

Llama escurrimiento de primer orden a aquel que carece de tributarios, es

decir, al cauce elemental que es base del escurrimiento concentrado, un

cauce es de segundo orden si recibe cuando menos uno o varios

tributarios de primer orden; y es de tercer orden cuando confluyen uno o

varios afluentes de segundo orden, pudiendo recibir directamente

afluentes de primer orden y así sucesivamente hasta el orden más elevado

correspondiente al cauce o corriente principal de la cuenca. El problema

de este criterio es de establecer cuál es la prolongación del brazo principal

y cuál el tributo elemental en el sitio de la primera confluencia. Para salvar

esta dificultad se establece que "el brazo tributario es aquél que forma el

ángulo más grande con la dirección del cauce principal respecto al punto

de confluencia". Si dos afluentes hacen el mismo ángulo, se escoge como

tributario el brazo más corto.

Leyes de Horton

Primera Ley:

2. RELACIÓN DE CONFLUENCIAS (R c)

Para una cuenca determinada, el número de ríos de cada orden, forma

una serie geométrica inversa cuyo primer término es la unidad y la razón es la

relación de confluencias. La relación de confluencias se obtiene dividiendo el

número total de ríos de cierto orden por el número total de ríos de orden

inmediatamente superior.

n i

R c = --------- (II-12) n i + 1

Rc= relación de confluencias (parámetro adimensional)

ni = número de ríos de orden i

ni+1 = número de ríos de orden i+1

La relación de confluencias promedio es el valor representativo de la

cuenca y es un indicador de la potencialidad erosiva y de la rapidez de

escurrimiento superficial. A mayor valor, mayor capacidad de erosión y de

escurrimiento superficial.

Segunda Ley:

3. RELACIÓN DE LONGITUDES (Rl)

"En una cuenca determinada, las longitudes medias de los ríos de cada

orden forman una serie geométrica directa cuyo primer término es la longitud

promedio de los cursos elementales y la razón de la relación de longitudes". La

relación de longitudes se obtiene dividiendo la longitud media de los ríos de

cierto orden por la longitud media de los ríos de orden inmediatamente inferior.

L i

R l = ----------- (II-13) L i - 1

Rl = relación de longitud (parámetro adimensional)

L i = longitud media de todos los ríos de orden i

L i-1 = longitud media de todos los ríos de orden i-1

El promedio de la relación de longitudes es el valor representativo de la

cuenca, el mismo que también está relacionado con la potencialidad erosiva y

la magnitud de escurrimiento superficial.

Tercera Ley:

4. DENSIDAD DE DRENAJE (D).

"La red de drenaje de una cuenca puede ser caracterizada

frecuentemente por una red suelta o densa, según que estén sueltos o

concentrados los cursos de agua". Debido a esta determinación es posible

obtener información acerca de las características físicas de los materiales

sobre los cuales se ha desarrollado el sistema de cursos naturales. La

densidad de drenaje se usa para caracterizar cuantitativamente la red

hidrográfica de la cuenca, a la vez que establece el grado de relación entre el

tipo de red de drenaje y la causa de escurrimiento en la hoya.

La densidad de drenaje, se define como la relación entre la longitud de

todos los cursos de la cuenca y su área correspondiente.

LiD = --------- (II-14) Ac

D = densidad de drenaje (Km/Km²)

L i = longitud total de los cursos de cada orden (Km)

Ac = Área de la cuenca (Km²)

5. FRECUENCIA DE RIOS (Fr).

Está dado por la relación entre el número de cursos de un orden dado y

el área de la cuenca.

ni

Fr = ------------ (II-15) Ac

Fr = frecuencia de ríos (ríos/Km²)

ni = número de ríos.

Ac = área de la cuenca (Km²)

6. TIEMPO DE CONCENTRACION (Tc):

1. Según Temez: Tc = 0.3 (Lcp / S1/4) 0 . 76 (II-21)

2. Según Giandotti:

Tc= (4 Ac1/2 + 1 .5 Lcp)/( 0.8 H1/2 ) (II-16)

3. Según Kirpich:

Tc= 0.02 Lcp0.75 S –0.4 (II-17)

Donde:

Tc: Tiempo de concentración

Lcp: Longitud del cauce principal

Ac: Área de la cuenca

H: Altitud media de la cuenca.

S: Pendiente del cauce principal.

7. SUPERFICIE UMBRAL DE ESCURRIMIENTO (Ao):

Es el área mínima necesaria para que exista un gasto de escurrimiento

concentrado. Este gasto de escurrimiento ocurre cuando hay una descarga

mayor que permite el desplazamiento de material "grueso", lo cual facilita la

excavación del curso de agua. En tal caso, las aguas tienen la suficiente

energía como para excavar el hecho y profundizarlo o socavarlo con cada lluvia

sucesiva.

Los factores que influyen en el coeficiente de escurrimiento

concentrado al formar la superficie del lumbral son: intensidad de precipitación,

pendiente de la superficie del suelo, naturaleza del suelo y de las rocas y; tipo,

densidad y extinción de la cobertura vegetal.

La superficie umbral de escurrimiento se determina, a groso modo,

mediante:

A o = A 1 / N (II-18)

A o = superficie umbral de escurrimiento concentrado ( Km2 )

A = área de la cuenca (Km2)

N = orden del curso principal

II.- PARAMETROS GEOMORFOLOGICOS:

2.1. MORFOLOGIA

1. AREA DE LA CUENCA (Ac).

Método de la Balanza Analítica

MOLDE RECTANGULAR

Longitud: 20 cm

Ancho: 10 cm

Peso del molde rectangular: 4.0 g

CUENCA HIDROGRÁFICA

Peso: 7.5 g

REGLA DE TRES SIMPLE

MÉTODO RESULTADO

AUTOCAD 375.156 Km2

BALANZA ANALITICA 375.000 Km2

2. PERIMETRO (Pc).

HILO.

Para calcular el perímetro de la cuenca se procede a recorrer todo

el perímetro con un hilo de inicio a final, luego se mide y según la

escala se saca la relación de longitud del hilo, que equivale al de la

cuenca.

MÉTODO RESULTADO

AUTOCAD 94.517 km

HILO

3. INDICE DE COMPACIDAD (Kc).

Kc=0.2821*P*A-1/2

Kc=0.2821**

Kc=

CLASE DE FORMA

RANGOS DE CLASE

FORMA DE LA CUENCA

CLASE I 1.0 a 1.25 Casi redonda a oval-redonda

CLASE II1.25 a 1.50

Oval-redonda a oval-oblonga

CLASE III1.50 a 1.75

Oval-oblonga a rectangular-oblonga

4. LONGITUD DE MAXIMO RECORRIDO

Recorrido de la línea con proyección perpendicular:

HACER.

5. FACTOR DE FORMA (F).

6. RECTÁNGULO EQUIVALENTE

7. PENDIENTE DE LA CUENCA (Sc).

D=Cotamax−Cotamin6

D=Cotamax−Cotamin6

CRITERIO DE ALVORD

CRITERIO DE HORTON

8. LONGITUD AL CENTROIDE.

9. CURVA DE FRECUENCIAS DE ALTITUDES.

10. ALTITUD MEDIA (H).

9. ALTITUD MAS FRECUENTE (H*).

10. RECTANGULO EQUIVALENTE

12. LONGITUD AL CENTROIDE DEL AREA (Lca)

12. PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL (s).

13. LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL (Lcp).

14. ANCHO PROMEDIO (B).

15. RELIEVE DE LA CUENCA.

a. Coeficiente de Masividad (C n ).

b. Coeficiente Orográfico (C o).

2.2. FISIOGRAFIA

1.- NÚMERO DE ORDEN (O):

El número de orden de la red hidrográfica de la cuenca tiene relación

estrecha con el número de manifestaciones de la red. A mayor número de

orden, la capacidad o potencialidad erosiva y de transporte de sedimentos así

como la componente de escorrentía son mayores que en otra cuenca de similar

área. Existen dos criterios para determinar el número de orden de una red de

drenaje: Criterio de Schumm, Criterio de Horton.

*. Criterio de Schumm. Asigna de orden número 1 a los cauces naturales

que no tienen tributarios; el cauce de segundo orden se forma de la unión

de los afluentes de primer orden, empieza uno de tercer orden y así

sucesivamente, hasta llegar al orden de la cuenca. En general, la unión de

dos cauces de igual orden origina un cauce de orden inmediatamente

superior y dos de diferente orden originan un cauce de igual orden que el

mayor. El río principal de la cuenca tiene el orden más elevado, conocido

también como orden de la cuenca.

*. Criterio de Horton. Mediante este criterio se precisa la red hidrográfica

mediante índices numéricos.

Llama escurrimiento de primer orden a aquel que carece de tributarios, es

decir, al cauce elemental que es base del escurrimiento concentrado, un

cauce es de segundo orden si recibe cuando menos uno o varios

tributarios de primer orden; y es de tercer orden cuando confluyen uno o

varios afluentes de segundo orden, pudiendo recibir directamente

afluentes de primer orden y así sucesivamente hasta el orden más elevado

correspondiente al cauce o corriente principal de la cuenca. El problema

de este criterio es de establecer cuál es la prolongación del brazo principal

y cuál el tributo elemental en el sitio de la primera confluencia. Para salvar

esta dificultad se establece que "el brazo tributario es aquél que forma el

ángulo más grande con la dirección del cauce principal respecto al punto

de confluencia". Si dos afluentes hacen el mismo ángulo, se escoge como

tributario el brazo más corto.

Leyes de Horton

Primera Ley:

2. RELACIÓN DE CONFLUENCIAS (R c)

Para una cuenca determinada, el número de ríos de cada orden, forma

una serie geométrica inversa cuyo primer término es la unidad y la razón es la

relación de confluencias. La relación de confluencias se obtiene dividiendo el

número total de ríos de cierto orden por el número total de ríos de orden

inmediatamente superior.

n i

R c = --------- (II-12) n i + 1

Rc= relación de confluencias (parámetro adimensional)

ni = número de ríos de orden i

ni+1 = número de ríos de orden i+1

La relación de confluencias promedio es el valor representativo de la

cuenca y es un indicador de la potencialidad erosiva y de la rapidez de

escurrimiento superficial. A mayor valor, mayor capacidad de erosión y de

escurrimiento superficial.

Segunda Ley:

3. RELACIÓN DE LONGITUDES (Rl)

"En una cuenca determinada, las longitudes medias de los ríos de cada

orden forman una serie geométrica directa cuyo primer término es la longitud

promedio de los cursos elementales y la razón de la relación de longitudes". La

relación de longitudes se obtiene dividiendo la longitud media de los ríos de

cierto orden por la longitud media de los ríos de orden inmediatamente inferior.

L i

R l = ----------- (II-13) L i - 1

Rl = relación de longitud (parámetro adimensional)

L i = longitud media de todos los ríos de orden i

L i-1 = longitud media de todos los ríos de orden i-1

El promedio de la relación de longitudes es el valor representativo de la

cuenca, el mismo que también está relacionado con la potencialidad erosiva y

la magnitud de escurrimiento superficial.

Tercera Ley:

4. DENSIDAD DE DRENAJE (D).

"La red de drenaje de una cuenca puede ser caracterizada

frecuentemente por una red suelta o densa, según que estén sueltos o

concentrados los cursos de agua". Debido a esta determinación es posible

obtener información acerca de las características físicas de los materiales

sobre los cuales se ha desarrollado el sistema de cursos naturales. La

densidad de drenaje se usa para caracterizar cuantitativamente la red

hidrográfica de la cuenca, a la vez que establece el grado de relación entre el

tipo de red de drenaje y la causa de escurrimiento en la hoya.

La densidad de drenaje, se define como la relación entre la longitud de

todos los cursos de la cuenca y su área correspondiente.

LiD = --------- (II-14) Ac

D = densidad de drenaje (Km/Km²)

L i = longitud total de los cursos de cada orden (Km)

Ac = Área de la cuenca (Km²)

7. FRECUENCIA DE RIOS (Fr).

Está dado por la relación entre el número de cursos de un orden dado y

el área de la cuenca.

ni

Fr = ------------ (II-15) Ac

Fr = frecuencia de ríos (ríos/Km²)

ni = número de ríos.

Ac = área de la cuenca (Km²)

8. TIEMPO DE CONCENTRACION (Tc):

1. Según Temez: Tc = 0.3 (Lcp / S1/4) 0 . 76 (II-21)

2. Según Giandotti:

Tc= (4 Ac1/2 + 1 .5 Lcp)/( 0.8 H1/2 ) (II-16)

3. Según Kirpich:

Tc= 0.02 Lcp0.75 S –0.4 (II-17)

Donde:

Tc: Tiempo de concentración

Lcp: Longitud del cauce principal

Ac: Área de la cuenca

H: Altitud media de la cuenca.

S: Pendiente del cauce principal.

7. SUPERFICIE UMBRAL DE ESCURRIMIENTO (Ao):

Es el área mínima necesaria para que exista un gasto de escurrimiento

concentrado. Este gasto de escurrimiento ocurre cuando hay una descarga

mayor que permite el desplazamiento de material "grueso", lo cual facilita la

excavación del curso de agua. En tal caso, las aguas tienen la suficiente

energía como para excavar el hecho y profundizarlo o socavarlo con cada lluvia

sucesiva.

Los factores que influyen en el coeficiente de escurrimiento

concentrado al formar la superficie del lumbral son: intensidad de precipitación,

pendiente de la superficie del suelo, naturaleza del suelo y de las rocas y; tipo,

densidad y extinción de la cobertura vegetal.

La superficie umbral de escurrimiento se determina, a groso modo,

mediante:

A o = A 1 / N (II-18)

A o = superficie umbral de escurrimiento concentrado ( Km2 )

A = área de la cuenca (Km2)

N = orden del curso principal