Cuenca Huatatas

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

TEMA: ESTUDIO DE LA GEOMORFOLOGÍA DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA

“HUATATAS” CURSO

: HIDROLOGIA (RH-442)

DOCENTE TEORIA

: Ing. CHUCHON PRADO, Efrain

DOCENTE DE PRÁCTICA: Ing. CHUCHON PRADO, Efrain ALUMNOS

: CHACHAYMA ALLCCA, Julio C

CODIGO

: 21061117

GRUPO DE PRÁCTICA

: Jueves de 9 – 11am

AYACUCHO – PERÚ 2014 Página 1

INDICE I.-INTRODUCCION………………………………………………………….………pag.3 II.- OBJETIVOS……………………………………………………………….……..pag.4 2.1 OBJETIVO GENERAL………………………………………………...pag4 2.2 OBJETIVO ESPECIFICO………………………………………….pag.4 III.-REVISION BIBLIOGRAFICA………………………………….……pag.4 IV.-MATERIALES Y METODOS.……………….………………..….……pag.23 4.1.-MATERIALES Y EQUIPOS……………………………………..pag.25 4.1.1.-MATERIALES…………………………………………………pag.25 4.1.2.- EQUIPOS……………………………………………………...pag26 4.2.- METODOS…………………………………………………………..…….pag26 V.- RESULTADOS Y DISCUSIONES……………….………………..pag.27 5.1.- RESULTADOS…………………………………………………………..pag.28 5.2.- DISCUCIONES………………………………………………………..pag.28 VI.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES…….….……pag29 6.1.- CONCLUSIONES……………………………………………………..pag.29 6.2.- RECOMENDACIONES……………………………………………pag.31 VII.- BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………..…pag.31 VIII.- ANEXOS………………………………………………………………..……..pag.31

Página 2

I. INTRODUCCION GEOMORFOLOGIA DE LA CUENCA HIDROGRAFICA

Las cuencas y micro cuencas son áreas naturales fácilmente delimitables, ya sea fisiográficamente, a través de la línea divisoria de aguas o dinámicamente por medio del componente hídrico. Desde el punto de vista hidrológico, una cuenca es una porción de superficie terrestre donde todas las aguas de precipitación se unen para formar un solo curso de agua. Las Cuencas bajas se caracterizan por ser zonas mayormente áridas y semiáridas y al mismo tiempo estar afectadas cíclicamente por fenómenos naturales, tales como: sequías, inundaciones, heladas, etc. la pendiente de las laderas es alto y la precipitación es relativamente escasa y se concentra básicamente en tres o cuatro meses del año. En forma general, se puede decir que las cuencas alto andinas vienen sufriendo un acelerado proceso de deforestación, sobre pastoreo, desertificación y erosión hídrica, debido fundamentalmente a sus características naturales propias, combinadas con la mayor y creciente presión de la población hacia los recursos naturales y al mal manejo que se les aplica.

II. OBJETIVOS: 2.1.-OBJETIVOS GENERALES

 estudios generales sobre la geomorfología de la micro cuenca del Huatatas 2.2.- OBJETIVOS ESPECÍFICOS

 Delimitación de la micro cuenca Huatas  Definir los principales conceptos sobre manejo de cuencas

Página 3

 Determinaremos el perfil, pendiente, área, perímetro de la micro cuenca Huata tas para su mejor entendimiento

III. REVISION BIBLIOGRAFICA: Ubicación Política, Geográfica: País

:

Perú

Departamento :

Ayacucho

Altitud

2530m.sn.m. - 4300m.s.n.m

:

3.1.-CUENCA HIDROGRAFICA O COLECTORA: Cuenca es el área de la superficie terrestre drenada por un único sistema fluvial. Sus límites están formados por las divisorias de aguas que la separan de zonas adyacentes pertenecientes a otras cuencas fluviales. El tamaño y forma de una cuenca viene determinado generalmente por las condiciones geológicas del terreno. El patrón y densidad de las corrientes y ríos que drenan este territorio no sólo dependen de su estructura geológica, sino también del relieve de la superficie terrestre, el clima, el tipo de suelo, la vegetación y, cada vez en mayor medida, de las repercusiones de la acción humana en el medio ambiente de la cuenca. (Linsley R. K., M. A. Kohler)

Página 4

También puede definirse como un sistema que interrelaciona factores naturales, sociales, económicos, políticos e institucionales y que son variables en el tiempo Un tema de permanente discusión es el referente a los conceptos de cuenca, subcuenca y micro cuenca. Por consideraciones prácticas se puede dar una definición para trabajos de manejo de cuencas, rangos de área para cada unidad hidrográfica. (VEN TE CHOW. PAG. 224)

UNIDAD

AREA (Ha)

AREA(Km2

HIDROGRAFICA Cuenca

50 000 – 800

500 - 8000

Subcuenca Microcuenca

000 5 000 – 50 000 < 5 000

50 – 500 < 50

En síntesis, una cuenca es un territorio y un área geográfica (suelo, clima, agua, precipitación, escorrentía, etc.) delimitados por la colección del agua que se deriva en una fuente de agua. Ésta contiene determinados recursos naturales que otorgan posibilidades a la vida humana y animal. Su hilo conductor es el ciclo hidrológico y la cultura de población que ocupa y se relaciona con la naturaleza.

(M. VILLON BEJAR. PAG.35) 3.2.- DELIMITACION DE UNA CUENCA: Para delimitar una cuenca hidrográfica es necesario lo siguiente: a) Carta Nacional que contenga la cuenca hidrográfica a escala conveniente entre 1:25,000 y 1:50,000. b) Conocimiento de topografía.

PROCEDIMIENTO: El procedimiento consiste en lo siguiente: Página 5

1. De no ser posible una hoja de la Carta Nacional, que contenga a la cuenca hidrográfica, unir varias formando con ellas un mosaico. 2. Colocar una lámina de papel transparente sobre el mosaico que contenga a la cuenca. 3. Trazar sobre el papel transparente la línea divisoria

de las aguas

(Divortium aguarum), formada por los puntos de mayor nivel topográfico o altas cumbres entre las cuencas vecinas y que debe atravesar perpendicularmente las curvas de nivel, manteniendo el criterio de que el agua que cae en ellos estaría en la disyuntiva de escurrir en la cuenca y llegar al dren o curso del río, o en su defecto dirigirse a la cuenca vecina o colindante, según se muestra en la figura que se indica a continuación:

La

operación

de trazar divisiones de agua presenta mayores dificultades en zonas bajas, prácticamente llanas y en zonas pantanosas con muchas ramificaciones de las corrientes de agua. Una cuenca se separa de otra por medio de una línea imaginaria llamada divisoria de aguas, o divorcio de aguas (representa los límites entre cuencas). Las divisorias de aguas superficiales y de aguas subterráneas no coinciden necesariamente.

Influencia del factor de forma

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Patrones de drenaje

Características morfológicas Parámetros de forma (Geométricos) 

Área de drenaje



Perímetro



Índice de forma (o compacidad)



Longitud del cauce



principal

Parámetros de relieve (orográficos) 

Curva hipsométrica



Elevaciones media,



promedio, máxima,



mínima



Pendiente de las



laderas Página 7



Aspecto de las laderas



Pendiente del cauce



principal

Parámetros de la red de drenaje 

Patrones de drenaje



Número de orden



Densidad de drenaje



Razón de Bifurcación

3.3.- AREA DE LA CUENCA: Del plano transparente que ha servido para la delimitación de la cuenca, se determina el área comprendido entre los límites de la cuenca del plano transparente y al medirla realmente se mide su proyección sobre un plano horizontal, utilizando para ello el planímetro. Solo excepcionalmente se puede aceptar otros métodos de medición como el de la cuadrícula. De todos modos es recomendable que se midan las superficies en cm 2, para tener la facilidad de verificación. Los resultados se pueden expresar en Km 2 para cuencas grandes y en hectáreas si se trata de cuencas pequeñas. Asimismo, es necesario determinar las áreas comprendidas entre las curvas de nivel para la construcción de la curva hipsométrica, el polígono de frecuencias de altitudes, el rectángulo equivalente, etc. Además el área de cualquier cuenca puede ser calculada fácil y rápidamente usando software como el AutoCAD, AutoCAD CIVIL2014, Argis 10.1, ArcView, etc. El área de la cuenca es un dato de referencia muy importante en Hidrología. Dividiendo los caudales medidos de una sección determinada para la correspondiente cuenca se obtienen los caudales específicos o rendimientos, expresados generalmente en litros por segundo por kilómetro cuadrado. Generalmente los valores oscilan entre 5 y 30 l/seg./Km 2.

Página 8

Se calcula dividiendo los caudales mínimos mensuales para la superficie de la cuenca. (MAXIMO VILLON B. AÑO2002) 3.4.- PERIMETRO DE LA CUENCA: En una copia del plano de delimitación de la cuenca, se mide mediante un instrumento denominado Curvímetro. Con este instrumento se sigue la longitud de la línea curva que conforma el contorno de la cuenca en estudio y considerando la escala de dicho plano, se calcula el perímetro de la cuenca. O puede ser calculada con los softwares mencionados anteriormente. (MAXIMO VILLON B. AÑO2002) 3.5.-PENDIENTE DE LA CUENCA: La pendiente de una cuenca es un parámetro muy importante en el estudio de toda cuenca. Así tenemos que tiene gran influencia en el escurrimiento de la corriente, ya que a mayor pendiente de la cuenca hay mayor rapidez en el viaje de la escorrentía, de modo que los caudales picos son mayores y la infiltración tiende a ser menor. Permite conocer el tiempo de concentración de las aguas en un determinado punto del cauce y su determinación, no es de una sencillez su ejecución, existiendo para ello una serie de criterios debido a que dentro de la una cuenca existen innumerables pendientes. (MAXIMO VILLON B. AÑO2002)

3.5.1.-CRITERIO DE ALVARD: La obtención de la pendiente de la cuenca esta basada en la obtención previa de las pendientes existentes entre las curvas de nivel. Para ello se toman 3 curvas de nivel consecutivos (línea continua), y se trazan líneas medias (líneas discontinuas) entre estas curvas, delimitándose para cada curva de nivel un área de influencia (que aparece achurada en la figura), cuyo valor es ai. Página 9

El ancho promedio de la faja ( bi) o área de influencia puede calcularse como:

bi

ai

bi 

li

ai li

Donde:

ai = Área de la faja. bi = Ancho promedio de la faja. li = Longitud de la curva de nivel correspondiente entre los límites de la cuenca. Además:

A = Área de la cuenca. d = Desnivel entre líneas medias, desnivel constante entre curvas de nivel. La pendiente del área de influencia de ésta curva de nivel estará dada por: d l S  d* i i b ai i

Se procede de la misma forma para todas las curvas de nivel comprendidas dentro de la cuenca y el promedio obtenido de todas estas pendientes dará, según Alvord la pendiente Sc de la cuenca. Luego tendremos: l a l a l a l a S  d 1 * 1  d 2 * 2  d 3 * 3  ...  d n * n c a1 A a2 A a3 A an A d S  * (l1  l2  l3  ...  ln ) c A

Página 10

S  c

d *L A

Donde:

A = Área de la cuenca. d = Desnivel constante entre curvas de nivel. L = Longitud total de las curvas de nivel dentro de la cuenca. Sc = Pendiente de la cuenca. Se nota que se obtendrán mayores pendientes cuando se consideran más curvas de nivel. (MAXIMO VILLON B. AÑO2002) 3.6.- ELEVACION DE LA CUENCA: En ocasiones es necesario conocer la elevación media o la variación en elevación de una cuenca, para ello se puede seguir el siguiente procedimiento de cálculo, que se basa en la construcción de una cuadrícula sobre el plano topográfico del área de la cuenca, que tenga por lo menos 100 intersecciones dentro de la misma, a continuación se determina la elevación de cada intersección, teniendo así los elementos para calcular la elevación media que en este caso corresponde a la media aritmética de las elevaciones conocidas.

hm 

h

i

n

Donde:

hi = Elevación de cada intersección. n = Número de intersecciones. hm = Elevación media de la cuenca. (MAXIMO VILLON B. AÑO2002) 3.7.-CLASES DE CORRIENTES:

a) EFIMERA: Solo conduce agua cuando llueve e inmediatamente después. Solo capta escurrimiento superficial. Página 11

b) INTERMITENTE: Lleva agua la mayor parte del tiempo, principalmente en época de lluvia, su aportación cesa cuando el nivel freático desciende por debajo del fondo del cauce.

c) PERENNES O PERMANENTES: Aquellos que contienen el agua todo el tiempo, en épocas de estiaje son abastecidos por las aguas freáticas, esto es debido a que el nivel freático siempre está por encima del fondo del cauce. (MAXIMO VILLON B. AÑO2002) 3.8.- ORDEN DE LAS CORRIENTES DE UNA CUENCA En la cuenca existe un orden de las corrientes de una cuenca, se puede decir que una corriente puede ser tributaria de otra mayor y así sucesivamente, de esta manera se les puede asignar un orden de importancia dentro de la cuenca. Una forma muy utilizada para establecer el orden de las corrientes es teniendo en cuenta su grado de bifurcación. Así podemos considerar como corriente de primer orden, aquellas que no tienen tributarios; de 2do orden, a aquellos que tienen tributarios de 1er orden; de 3er orden a la corriente con 2 ó más tributarios de 2do orden, y así sucesivamente. Por lo tanto, el orden de la corriente principal, estará indicando el grado de extensión de la red de corriente

dentro

de

la

cuenca.

La

clasificación

deberá

efectuarse

considerando tanto las corrientes perennes como intermitentes.

Página 12

1

Corriente Principal

1 2

1

1 1

1 1

2

1 2

1

2

3

1

2

1

1 1 1

Tributarios

2 1

2 1

(MAXIMO VILLON B. AÑO2002) 3.9.-RAZON DE BIFURCACION: Es la relación entre el número de corrientes de orden dado y el número de corrientes de orden superior inmediato. Del ejemplo anterior se tiene: Rb1 

16 5

Rb2 

5 5 1

Se puede establecer una gráfica entre el número de corrientes y el orden de corrientes. Donde: Rb ( cuenca )  Log 1b ó Ln 1b

Rb = Razón de bifurcación La razón de bifurcación es función de la forma de la cuenca.

n ó Número de Corrientes

Orden de Corrientes

µ

(MAXIMO VILLON B. AÑO2002)

Página 13

3.10.-FORMA DE LA CUENCA: El efecto de la forma de la cuenca se puede analizar de las siguientes figuras:

Rb = Muy alto Rb = Media entre 3 - 5

Rb = Muy baja

La forma de la cuenca influye sobre todo en el régimen de los caudales y no en la magnitud de la escorrentía. Esta característica es importante pues se relaciona con el tiempo de concentración, o sea el tiempo que demora en llegar el agua desde el lugar más remoto al punto de desagüe. (MAXIMO VILLON B. AÑO2002) 3.11.- LONGITUD MEDIA DE LAS CORRIENTES: La longitud Media de un canal de orden u, es la suma de todas las longitudes dividida entre el número de corrientes de orden u. n

Lu 

 L *u i 1

i

n (MAXIMO VILLON B. AÑO2002)

3.12.- RAZON DE LONGITUDES: Es la relación de la longitud media de corrientes de orden u y la longitud media de corriente de orden inferior. RL 

Lu Lu 1

(MAXIMO VILLON B. AÑO2002) Página 14

3.13.- DENSIDAD DE CORRIENTES O FRECUENCIA DE RIOS: Esta característica es un indicador de la eficiencia de drenaje de una cuenca, puede ocurrir que se tenga dos cuencas diferentes con la misma densidad de corrientes y éstas drenadas en diferentes formas, dependiendo de la longitud y disposición de sus corrientes. La densidad de corriente se representa como la relación existente entre el número de corrientes de la cuenca ( Nc) y el área drenada (A); es decir: DC 

NC A

Donde:

Dc = Densidad de corrientes. A = Área de la cuenca. Nc = Número de corrientes permanentes e intermitentes.

La corriente principal se cuenta como una sola desde su nacimiento hasta su desembocadura, después de tendrán todas los tributarios de orden inferior desde su origen hasta la unión de la corriente principal y así sucesivamente hasta llegar a las corrientes de orden 1. (MAXIMO VILLON B. AÑO2002) 3.14.- DENSIDAD DE DRENAJE: Es una característica más real y confiable que la densidad de corriente, siendo un parámetro que se obtiene dividiendo la longitud total de las corrientes permanentes e intermitentes de la cuenca por unidad de área. De la fórmula: Dd 

LC A

Donde:

Dd = Densidad de drenaje por Km. Lc = Longitud total de las corrientes, en Km. A = Área de la cuenca en Km2. Página 15

La densidad de drenaje es una medida de la textura de la red, y expresa el equilibrio entre el poder erosivo del caudal y la resistencia del suelo y rocas de la superficie. Los valores oscilan entre 5 Km. de cauces por Km 2 en piedra arenisca, permeable y resistente ala erosión, y 500 Km./Km 2 en tierras arcillosas, impermeables y muy erosionables. Influyen en los tiempos de concentración y en las crecidas. Mientras más alta es la densidad de drenaje de una cuenca, sus crecidas son más amortiguadas y se favorece la infiltración y retención de la cuenca. Los valores de Dd fluctúan entre 0 y 1,3. Valores altos de este parámetro indicarían que las precipitaciones influirán inmediatamente sobre las descargas de los ríos (tiempos de concentración cortos). La baja densidad de drenaje es favorecida en regiones donde el material del subsuelo es altamente resistente bajo una cubierta de vegetación muy densa y de relieve plano. (MAXIMO VILLON B. AÑO2002) 3.15.- CONSTANTE DE CONSERVACION DEL CANAL:

Es la inversa de la densidad de drenaje. :

1 Dd

(MAXIMO VILLON B. AÑO2002) 3.16.- EXTENSION MEDIA DEL ESCURRIMIENTO SUPERFICIAL (Es): Se define como la relación entre el área total de la cuenca y cuatro veces la longitud de los cauces. Este parámetro geomorfológico indica, la distancia, en línea recta, que el agua precipitada tendrá que escurrir para llegar al lecho de un curso de agua. Se expresa mediante: Es 

A 4 * Li

Donde:

Es = Extensión media del escurrimiento superficial, en Km. Página 16

A = Área de la cuenca, en Km2. Li = Longitud total de los cauces, en Km. (Molina, G. Medardo, Hidrología, UNALM, PUBLIDRAT, 1975) 3.17.-TIEMPO DE CONCENTRACION (Tc): Se define como el tiempo que tarda en llegar a la sección de salida la gota de lluvia caída en el extremo hidráulicamente mas alejado de la cuenca. Se determina mediante fórmulas experimentales. Este parámetro es muy importante, por ejemplo para calcular los caudales máximos o de diseño de las principales estructuras hidráulicas. Se expresa: Tc  0.0256 *

L1.155 H 0.385

Donde:

Tc = Tiempo de concentración en minutos. L = Longitud máxima del recorrido del agua, en m. H = Diferencia de altura entre el punto más remoto y el punto de desagüe, en m. (Molina, G. Medardo, Hidrología, UNALM, PUBLIDRAT, 1975) 3.18.- PENDIENTE DEL CAUCE: La pendiente del cauce de una corriente, es la relación existente entre la diferencia de elevación de los extremos de la corriente, es decir, el desnivel existente entre estos dos puntos y la longitud horizontal de dicho tramo. Así tenemos por ejemplo un tramo de cauce, cuyo perfil longitudinal se conoce y cuyos extremos A y B, tengan una diferencia de nivel ∆h, y están separados entre sí por una distancia horizontal CB = L; luego la pendiente SAB del tramo A

AB, estará dado por: ∆h

L C

B

Página 17

S AB 

h L

SAB = Representa ordinariamente la pendiente de una recta que une los puntos extremos del tramo del canal.

La pendiente así calculada será más real en cuanto el tramo AB, sea lo más uniforme, o sea en otras palabras que en AB no existan rupturas de pendientes. Y

Elevación o Altitud (msnm)

S

P

Sm

A

B

X

Distancia (Km) Donde:

S = Pendiente del tramo A-B del cauce. Sm = Pendiente media del cauce del tramo A-B. P = Perfil longitudinal del cauce en el tramo A-B. Para obtener una pendiente más real se busca una línea que compense por la propiedad de contener la misma área debajo de ella, como arriba de ella, con respecto al perfil del cauce. La pendiente del cauce o río principal se puede determinar según Taylor y Schwarz por la relación siguiente: 

2

 



n

S   

1  S1

1  ...  S2



1  S n 

Donde: Página 18

S

= Pendiente del río

S1, S2,.., Sn = Pendientes de cada uno de los tramos del río o cauce. n

= Número de tramos contenidos en el río.

(Molina, G. Medardo, Hidrología, UNALM, PUBLIDRAT, 1975) 3.19.-RAZON DE CIRCULARIDAD DE LA CUENCA: Es igual al área de la cuenca sobre el área del círculo del mismo perímetro que la cuenca. 3.20.- RAZON DE ALARGAMIENTO: Es la relación entre el diámetro del círculo de la misma área que la cuenca sobre la longitud máxima de la cuenca. 3.21.-CARACTERISTICAS DEL RELIEVE DE UNA CUENCA:

a) CURVA HIPSOMETRICA: Es la curva que puesta en un sistema de coordenadas representa la relación entre la altura (msnm) y la superficie que queda sobre diferentes alturas de la cuenca. Es una forma de perfil longitudinal promedio de la cuenca. Es muy importante su determinación, porque nos permite determinar la hidrología de la región; así como los pisos ecológicos donde se desarrollan óptimamente los cultivos, problemas de erosión del suelo, características fisiográficas de la cuenca, etc.

b) POLIGONO DE FRECUENCIA DE ALTITUDES: Es la representación gráfica de la distribución en porcentaje de las superficies ocupadas por diferentes altitudes.

c) ALTITUDES CARACTERISTICAS: ALTITUD MEDIANA:

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Es la Intersección de las dos curvas y que divide a la cuenca en dos partes iguales; o sea el 50% de la cuenca está situado por encima de ésta altitud y el 50% está situado debajo de ella. Esta altitud nos permite por ejemplo saber cual es la precipitación multianual de una cuenca aportante de una Presa o embalse, a partir de los datos de otras cuencas vecinas o similares.

ALTITUD MEDIA PONDERADA: Este parámetro es muy importante, porque su magnitud está bastante correlacionada con la lluvia caída sobre la cuenca. Se aplica la siguiente fórmula: H

c *a  i

ci 

i

A

 ci  ci 1  2

Donde:

ci = Altitud media entre curvas de nivel sucesivas (m). ai = Área parcial entre curvas de nivel sucesivas (Km 2). H = Altitud media de la cuenca (m). A = Área total de la cuenca (Km2)

-

Seguidamente aplicamos la siguiente ecuación: H

c *a  i

i

A

ALTITUD MEDIA SIMPLE Viene a ser la media aritmética entre la cota más baja y la más alta de la cuenca. Se obtiene mediante la siguiente relación:

H ms 

 CM  Cm  2

Donde:

Hms = Altitud media simple CM = Cota o altitud más alta de la cuenca Página 20

Cm

= Cota o altitud más baja de la cuenca

ALTITUD MÁS FRECUENTE: Es el escalón que alberga el mayor porcentaje de área.

(Molina, G. Medardo, Hidrología, UNALM, PUBLIDRAT, 1975) PARAMETROS DE FORMA: Los principales parámetros utilizados en la determinación de la forma característica de cada cuenca son los siguientes: Coeficiente de compacidad o de Gravelius, el rectángulo equivalente y el factor de forma.

a) COEFICIENTE DE COMPACIDAD (Kc): También denominado índice de Gravelius. Gravelius define al coeficiente de compacidad (Kc) de una cuenca, a la relación que existe entre el perímetro P, de una cuenca, y el perímetro

π*D, de un círculo, que tenga la misma área de la cuenca. Por tanto:

KC 

Perímetro de la Cuenca Perímetro del Círculo de igual área

KC 

P 2 * r

Donde: A   *r2  A   r 

1/ 2

r 

KC 

P *  1/ 2 P 1  * 1/ 2 2 * A 2  *A

Asimismo: K C  0.2821*

P A

Donde:

Kc = Es un coeficiente adimensional que nos da una idea de la forma de la cuenca. Una cuenca circular posee el coeficiente mínimo igual a uno (Kc =1). Asimismo, hay mayor tendencia a la creciente en la medida que este número sea próxima a la unidad. Página 21

Generalmente, cuanto más irregular sea la cuenca mayor será su coeficiente de compacidad (Kc>1), que nos permite visualizar como es la escorrentía y la forma del hidrograma resultante de una determinada lluvia caída sobre la cuenca.

P = Perímetro de la cuenca, en Km. A = Área de drenaje de la cuenca, en Km2. Tiene relación con la forma de la cuenca y con la concentración del escurrimiento, como origen de las crecidas. Igualmente en la forma del hidrograma y su respectivo tiempo de base. Se utiliza para hacer extrapolaciones de parámetros de una cuenca a otra en función de su semejanza de índices.

Kc

Forma de la cuenca

1.00 – 1.25

Redonda

1.25 – 1.50

Ovalada

1.50 – 1.75

Oblonga

>2

Alargada

(Molina, G. Medardo, Hidrología, UNALM, PUBLIDRAT, 1975)

1.- Cálculo del perímetro del círculo (Pc): De la fórmula del área del circulo (Ac) AC   * r 2 r

Ac 

; Ac = A = Área de la cuenca

Luego, el perímetro del círculo (Pc): PC  2 * r

2.- Cálculo del Coeficiente de Compacidad: De la fórmula: Página 22

KC 

b)

Perímetro de la Cuenca Perímetro del Círculo de igual área

RECTANGULO EQUIVALENTE: Es el rectángulo que tiene la misma área y el mismo perímetro que el de la cuenca. En estas condiciones tendrá el mismo coeficiente de compacidad o de Gravelius (Kc), asimismo como otros parámetros (distribución de alturas, curva hipsométrica, etc.). Esta reducción a las dimensiones de un rectángulo se realiza mediante las fórmulas obtenidas: A  L *l P  2 * (L  l)  2 * KC *  * A L2  L * K C *  * A  A  0

Obteniéndose:

L

KC *  * A  4  *  1 1 2  2  * K C  

l

KC *  * A  4  *  1 1 2  2  * K C  

l

L   1.128  K * A   L C * 1  1   1.128377   KC   l

  1.128  KC * A   * 1  1   1.128377  K C   



2

   

2

  

Donde:

L = Lado mayor del rectángulo. l

= Lado menor del rectángulo.

Kc = Coeficiente de compacidad. A = Área de la cuenca.

Página 23

c) FACTOR DE FORMA:

Es la relación entre el ancho medio de la cuenca (Am) y la longitud (L) del cauce principal. El ancho de la cuenca se obtiene dividiendo el área de la misma entre la longitud L. Ff 

Ancho medio A ( A / L) A  m   2 Longitud mayor L L L

Expresa la forma y la mayor o menor tendencia de las crecientes de una cuenca. Igual como en el anterior parámetro influye en las características de similitud entre cuencas, para análisis regional o comparación de patrones de escorrentía. También se define como la relación entre el lado menor (l) y el lado mayor (L) del rectángulo equivalente:

Ff 

l A  2 L L

Donde:

l

=

Longitud menor del rectángulo equivalente o ancho de la

cuenca.

Página 24

L = Longitud del curso de agua más larga o longitud mayor del rectángulo equivalente.

A = Área de la cuenca. ( Linsley R. K., M. A. Kohler, Hidrología para Ingenieros)

3.22.-PERFIL LONGITUDINAL DEL RIO: El perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca se establece con la finalidad de conocer la variación de la pendiente en los diferentes tramos de su recorrido y con el objeto de estimar la pendiente media. Luego de graficarse el perfil longitudinal se le ajusta una recta de regresión, cuya pendiente viene a ser la pendiente media del cauce principal. Es muy importante conocer el perfil longitudinal del cauce principal, o de cualquier otro curso de agua, para ciertos trabajos relacionados con los proyectos de control de avenidas, captación, posibilidades de instalación de una central hidroeléctrica, etc. Da la configuración del cauce desde sus inicios hasta el punto de su confluencia con otro río o su desembocadura al mar. Es un índice de la rapidez con que el flujo escurre a lo largo del cauce (velocidad del flujo), es decir, el tiempo que tarda en desplazarse el agua por unidad de longitud, lo cual es un indicativo del tipo de crecidas que pueden esperarse.

Long. Tramo(m) 0 3368.65 7417.58 2975.56

Cota 2450 2600 2800 3000

Desnivel

S

150 200 200

0.0445 0.0270 0.0672

1/(S)^0.5

4.738952064 6.08998358 3.857175132 14.68611078 Aplicando la siguiente ecuación obtenemos la pendiente media del cauce: 

2

 



n

S 





1  S1

1  ...  S2



1  S n 

Página 25

( Linsley R. K., M. A. Kohler, Hidrología para Ingenieros) 3.23.-OTROS PARAMETROS:

a) INDICE DE PENDIENTE DE LA CUENCA: Es la media ponderada de todas las pendientes a las áreas parciales de la cuenca. También conocida como pendiente promedio de la cuenca. Tiene aplicación en estudios agrícolas y de suelos, manejo de cuencas, etc. Hidrológicamente, es un factor que indica la mayor o menor facilidad de infiltración y retención de humedad de la cuenca. También se le conoce como pendiente de laderas y se determina a través del índice de pendiente, para lo cual se utiliza la longitud mayor del rectángulo equivalente. El índice de pendiente ( Ip), está dado por la expresión: n

Ip   i 1

bi * (an  an 1 ) L

Donde:

n

= Número de curvas de nivel considerado.

bi

= Área parcial entre dos curvas de nivel consecutivas.

an-an-1 = Cotas de curvas de nivel consecutivas. L

= Longitud mayor del rectángulo equivalente. Ip = 24.35217009

b) PENDIENTE SIMPLE DE LA CUENCA: Una forma de obtener la pendiente de la cuenca es dividir el desnivel existente entre la cota mínima y máxima de la cuenca con su longitud mayor. S

H L

Donde: S = Pendiente de la cuenca H = Desnivel entre la cota mínima y máxima de la cuenca. L = Longitud mayor de la cuenca. Página 26

( Linsley R. K., M. A. Kohler, Hidrología para Ingenieros)

IV. MATERIALES, EQUIPOSY METODOS 4.1.- MATERIALES Y EQUIPOS 4.1.1.-MATERIALES: Materiales de escritorio     

Papeles Lapiceros Calculadora Escuadra CDs. Etc

Materiales digitales    

Carta Nacional Manuales de Argis 10.1, arview,autocad civil 2014 softwares tutores (Argis, arview)

4.1.2.- EQUIPOS:      

Computadora Autocad 2014 Arcview 3.2 Argis 10.1 Impresora Memoria USB de 4 GB

4.2.- METODOS: 4.2.1.- DELIMITACION DE UNA MICROCUENCA HUATATAS: Para delimitar una cuenca hidrográfica fue necesario lo siguiente: a) Carta Nacional que contenga la cuenca hidrográfica del rio Huatatas a escala conveniente entre 1:25,000 y 1:50,000. b) Se juntó y se hizo uso de las cartas nacionales con el softwares Argis 10.1 y ARview3.2. c) Esta carta ya juntada se exporto al Autocad 2014, para luego proceder a delimitarlo con el comando “pedit” y determniar el ares de la cuenca y su respectivo perímetro. Página 27

4.2.2-AREAS PARCIALES

EN DISTINTAS COTAS DE LA

CUENCA a) Para determinar las aéreas parciales de la cuenca en estudio del rio Huatatas se tomaron 10 aéreas parciales tanto

por encima y por

debajo de la cuenca. b) De igual modo se procede a usar el Autocad2014

con el comando

“polilinea” para determinar las respectivas aéreas parciales según las distintas cotas ubicadas. c) Finalmente se tiene las áreas ya delimitadas. 4.2.3.-

PARAMETROS

((PENDIENTE,

RECTANGULO

EQUIVALENTE, DENSIDAD, ALTURA MEDIA, ETC,) a) Para el calculo de los respectivos parámetros que se mencionan en el titulo el procedimiento es de acuerdo a las formulas proporcionadas por el profesor según sea la secuencia pedida. b) Dichos parámetros que se mencionaran el los resultados fueron previamente programados en una hoja de “Exel” para facilitar el desarrollo de los términos a calcular de la respectiva cuenca de estudio, en este caso es el de la cuenca del Huatatas.

V. RESULTADOS Y DISCUSIONES: 5.1.- RESULTADOS 

Los resultados se mencionan en los Anexos y en el CD donde se encuentran todos los planos referente al trabajo realizado. 5.2.- DISCUSIONES:



Con respecto a la curva hipsométrica como se puede apreciar es una curva, tanto por encima y por debajo de las demás aéreas parciales, con lo que al inicio fue una recta, peor es necesario tener en cuenta bien las cotas a considerar paraqué no se presenten algunos errores al momento del su grafico. Página 28



El área total calcula mediante el Autocad2014 con el comando” pedit” fue de 228,182 Km2



De acuerdo al polígono de frecuencias, se puede observar que la pendiente es moderada



Presenta un índice de compacidad de varialble, el cual de acuerdo a las consideraciones y criterios del índice de compacidad K mayores que 1 son cuencas de forma Oblanga y mayores que 2 son cuencas alargadas que reducen las probabilidades de que sean cubiertas en su totalidad por una tormenta, lo cual afecta el tipo de respuesta que se presenta en el rio.



Y de forma secuencias la densidad de drenaje, pendiente, tiempo de concentración, etc.

VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES: 6.1.- CONCLUCIONES:



El estudio sobre la delimitación de las cuencas hidrográficas en el Perú y el mundo son de vital importancia, ya que de ello se pueden extraer las dificultades y potencialidades que presenta dicha zona de estudio



La micro cuenca de Huatatas se encuentra entre los 2530m.sn.m. y los 4300m.s.n.m



topografía variable y fuertemente accidentada, con importantes áreas a o largo de su recorrido.



Presenta una altura media simple de 3415m.s.n.m. 6.2.- RECOMENDACIONES:



Es de vital importancia tener mucho cuidado al momento de juntar las cartas nacionales ya que de ello dependerá una correcta delimitación y obtención de todos los datos ya mencionados anteriormente.

Página 29



Sobre el manejo de los software a utilizar, tener presente que son herramientas que nos van a facilitar a elaborar mas rápido nuestro trabajo, pero no a describir cual es el proceso a seguir y calcular los demás parámetros, por ello se recomienda también hacer uso de la calculadora y un papel borrador, para verificar si los cálculos están bien procesados.



En el uso de la hoja de cálculo de Excel verificar minuciosamente las formulas

programadas

para

si

no

tener

algunos

errores

posteriormente a medida se procesan los datos.

VII. BIBLIOGRAFIA: 

Linsley R. K., M. A. Kohler, Hidrología para Ingenieros, McGraw Hill, Latinoarnericana



Molina, G. Medardo, Hidrología, UNALM, PUBLIDRAT, 1975.



Campos Aranda, Procesos del Ciclo Hidrológico, 1981



Máximo

Villón

Bejar,

HIDROLOGÍA

Y

HIDROLOGÍA

ESTADÍSTICA. 

INEI PERC



http://www.uh.cu/facultades/fcom/portal/interes_glosa_terminos.htm



http://www.fimeint.org/glosario.htmhttp://www.una.ac.cr/ambi/AmbienTico/104/index.htm



http://www.iwmi.org/dialogue

VIII. ANEXOS

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