Cuenca Ulcumayo Mendozaplasencia-Manual

 

UNIVERSIDAD SAN PEDRO Facultad de Ingeniería Escuela Académica Profesional de Ingeniería Civil

 

CUENCA

 

 

HIDROGRÁFICA (Ulcumayo – Carta Nacional 22 i)

 

HIDROLOGÍA GENERAL

 

Prof. Ing. Dante Salazar Sánchez Alumno: MENDOZA PLASENCIA JESÚS CODIGO: 1111200068  

INDICE 

 ABRIL, 2017

I. INTRODUCCION 

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL II. II III. I.

ULCUMAYO, PE PERÚ  

DELIM ELIMIT ITAC ACIO ION N DE CU CUEN ENCA CA 1. DELI DELIMI MITA TACI CION ON MANU MANUAL AL

IV. IV. 2.1 CA CARA RACT CTER ERIS ISTI TICA CASS FISI FIORFOLOGIC SIOL OLOG OGIC ICAS AS PARAMETROS PARAM ETROS GEOMORFOLO GEOM GICOS OS 1.1. SUPERFICIE DE LA CUENCA CUENCA  A. Método de la balanza analíca. 1.2.PERIMETRO DE LA CUENCA  A. Método de la balanza analíca. 2.2 CURVAS CARCATE CARCATERIST RISTICAS ICAS DE LA CUENCA CUENCA 2.1.CURVAS DE NIVEL DE LA CUENCA 2.2. CALCULO DE AREAS POR LA BALANZA ELECTRONICA ELECTRONICA 2.3. OBTENCION DE TABLA Y CARACTERISTICAS TOPOGRAFICAS 2.4.CURVA HIPSOMETRICA 2.5. CURVA DE FRECUENCIA FRECUENCIA DE ALTITUDES 2.6. ALTITUD DE FRECUENCIA MEDIA MEDIA

V.

INDICE R REP EPR RESEN ENTTATIVOS

1. IN INDI DICE CE FAC FACTO TOR R DE LA LA CUEN CUENCA CA 2. INDIC INDICEE DE COMPAC COMPACIDA IDAD D O GRAVEL GRAVELIUS IUS 3. RECT RECTAN ANGU GULO LO EQUI EQUIVA VALE LENT NTEE 4. ÍNDICE ÍNDICE DE PEND PENDIEN IENTE TE DE DE LA CUENC CUENCA A

VI. VI.

PE PEND NDIIEN ENTE TESS RE REPR PRES ESEN ENTTAT ATIV IVAS AS

1. PEND PENDIE IENT NTEE DE DE LA LA CUE CUENC NCA A  A. Método del Criterio Criterio del rectángulo equivalente equivalente B. Crit Criter erio io de Al Albo bord  rd  2. PERFIL PERFIL LONG LONGIT ITUDI UDINAL NAL DEL DEL CAUCE CAUCE DEL DEL AGUA AGUA 3. PE PEND NDIE IENT NTEE DEL DEL CAUC CAUCE  E   A. Método de la Pendiente Uniforme Uniforme B. Método Método de de la Ecuac Ecuació ión n de Tayl Taylor or y Schw Schwarz arz

VII. VII.

2

CO CONC NCLLUS USIION ONES ES GEN ENER ERAL ALEES VIII. ANEXOS

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

INTRODUCCION

I.

El agua en constante movimiento, fluye de acuerdo a la topografía por donde se desliza. De ésta manera el agua viaja siguiendo la trayectoria que le marcan los suelos, los declives, las quebradas y hondonadas formando lo que llamamos una cuenca. Una cuenca hidrográfica se puede definir como la superficie de drenaje natural, donde convergen las aguas que fluyen a través de valles y quebradas, formando de ésta manera una red de drenajes o afluentes que alimentan a un desagüe principal, que forma un arroyo, rio, o lago cercano. Las cuencas hidrográficas albergan una gran variedad de plantas y animales, y brindan muchas oportunidades de esparcimiento al aire libre, además son áreas naturales que recolectan y almacenan el agua que utilizamos para el consumo humano y animal, para los sistemas de riego agrícola, para dotar  de agua a las ciudades y hasta para producir la energía eléctrica que alumbra nuestros hogares. Por eso, la preservación de las cuencas hidrográficas es un factor importantísimo para el desarrollo integral de nuestra vida. El integral de una cuenca y su evoluciónde implica ordenación análisis de granevolución cantidad de estudio datos espacialmente distribuidos y variables formalaaleatoria en ely tiempo. La una amplia sufrida por los sistemas informáticos en los últimos años, concretamente en el campo de los Sistemas de Información Geográfica (SIG), hace de estos programas elementos de análisis y consulta de gran capacidad. La facultad para gestionar y manipular sus Bases de Datos Geográficas permite desarrollar  modelos asociados para el estudio físico, espacial y temporal, de multitud de procesos. Es el caso, por  citar algunos, de modelos hidrológicos, de calidad de aguas, de ordenación urbana y territorial.

3

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

II.

HIDROLOGIA GENERAL

ULCUMAYO

DESCRIPCIÓN: El Dis Distri trito to de Ulc Ulcuma umayo yo es uno de lo loss cua cuatro tro que conf confor orma mann la Prov Provin inci ciaa de Ju Juní nínn, ubicada en el Dep Depart artame amento nto de Jun Junín ín,, bajo bajo la admi admini nist stra raci ción ón del Gobierno regional regional de  de Junín, en la zona central del Perú.  TOPONOMASTICA TOPONOMASTICA  Ulcumayo deriva de quechua: Olgo: macho y Mayo: río.

dos

voces

LATITUD SUR  10º 41´ 55″.

LONGITUD OESTE Entre meridianos 75º 1´ 8″ y 76º 31´ 8″

ALTITUD 2880 m.n.m Lar. Sur 10 46’ 13’’ Long Oeste 75 48’ 39’’ en la Capital del Distrito

LIMITES

Ulcumayo –Junín limita:  Noreste: partido de Rojas Rojas  Noroeste: partido de de General Arenales; Oeste: partido de L.N. Alem Suroeste: partido de Lincoln Su Sur: r: part partid idos os de Ge Gene nera rall Vi Viam amon onte te,, Brag Bragad adoo y Chacabuco.

EXTENSIÓN El dis distri trito to ti tiene ene una sup superf erfici iciee de 100 1002,1 2,133 km² y est estáá ubicado en la Sierra central del Perú a 3600 msnm, a una distancia de 300 km de la capital departamental y a 63 km de la pr prov ovin inci cial al.. Cu Cuen enta ta co conn un unaa po pobl blac ació iónn de 9 43 4344 habitantes. Es productor de papa por excelencia en la zona central del país; económicamente el 80 % de la población está dedicada a la agricultura.

CLIMA CARACTERISTICAS DEMOGRÁFICAS

4

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

Urbanos



Ulcumayo, con 1 022 hab. Yapac Marca, con 171 hab. Quilcatacta, con 538 hab. Shogue con 1270 hab su alcalde el Prof. HUGO FILIAN CONDOR PORRAS

     

Rurales

Chogoto, con 182 hab. Huancash, con 209 hab. Piscurruray, con 167 hab. Rosario de Apan, con 352 hab. San Antonio de Chucuhuaín, con 152 hab. San Miguel de Puyay, con 246 hab. Santa Rosa de Llaupi, con 296 hab

     



Producción Agropecuaria: maíz, papa, legumbres, etc.



Producción Ganadera: vacunos, ovinos, porcinos, equinos, alpacas y llamas.





Es la más importante actividad económica departamento, más no Producción Minera:plomo, del distrito. Se explotan plata, zinc, cobre y gran cantidad de del metales finos que se emplean en la industria electrónica.

Producción Hidroenergética: La represa de Yuncán es su principal aporte a nivel energético en la región Pasco y a nivel del centro del Perú.

SISTEMA DE AGUA POTABLE Desde el 2012, Statkraft estuvo impulsando este proyecto a través del desarrollo del perfil y expediente técnico, el cual fue presentado al Gobierno Regional de Junín. Es así que luego de la evaluación de estos documentos, el gobierno regional decidió invertir S/. 1 523 958 soles para su ejecución, la cual finaliza en diciembre del presente año. Además, durante la ejecución del proyecto, se contratarán servicios de alimentación, hospedaje y mano de obra local. Con la eje ejecuc cución ión de este este proyec proyecto, to, se esper esperaa dis dismin minuir uir la inc incide idenci nciaa de enferm enfermeda edades des gastro gastroint intest estina inales les,,  parasitarias y dérmicas, principales principales consecuencias consecuencias de la falta de agua y desagüe.

5

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

6

HIDROLOGIA GENERAL

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

III.

HIDROLOGIA GENERAL

DELIMITACIÓN DE CUENCA HIDROLÓGICA

II III. I.II DELI DELIMI MINI NITA TACI CIÓN ÓN MANU MANUAL AL   

7

Para poder elegir la cuenca se tuvo que adquirir una Carta Nacio Nacional. nal. En esta ocasión se eligió la carta nacional de la región de Ulcumayo, Rio Paucartambo. Teniendo el Punto de Aforo colocado por el ingeniero docente se procedió a trazar la cuenca teniendo en consideración primero identificar nuestro río y todas sus ramificaciones  para luego ubicar los puntos puntos más altos que su subdividen bdividen a los cerros por por donde las aguas se dividen entre una cuenca y otra.

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

La deli delimi mita taci ción ón de la cuen cuenca ca de form formaa man manua ual, l, se re real aliz izóó teni tenien endo do en cuen cuenta ta los los sigu siguie ient ntes es conocimientos principales: La líne líneaa di divo vort rtiu ium m acua acuaru rum m (p (par arte teag agua uas) s) eta eta form formad adoo po porr los los punt puntos os de ma mayo yorr nive nivell topográfico. La línea divortium acuarum nunca cruzara un rio, excepto la corriente en punto de salida, llamado estación de aforo. Una cuenca grande es aquella cuenca en la que predominan las características fisiográficas fisiográficas de la misma (pendiente, elevación, área, cause). Para fines prácticos, se considera grande, cuando el área es mayor de 250 km2. Una cuenca pequeña es aquella cuenca que responde a las lluvias de fuerte intensidad y pequeña duración, y en la cual las características físicas (tipo de suelo, vegetación) son más importantes

8

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

que las del cauce. Para fines prácticos, se considera pequeña, cuando el área menores de 250 km2

Identificación del Río Paucartambo con sus ramificaciones y trazo de la cuenca hidrográfica.

9

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

IV.

HIDROLOGIA GENERAL

CARACTERISTICAS FISIOLÓGICA FISIOLÓGICAS S DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA

1.- PARAMETROS GEOMORFOLÓGICOS 1.1.- SUPERFICIE DE LA CUENCA A. Método de la balanza analítica. Consiste en seguir los siguientes pasos:  Paso 1°:  En un papel mantequilla mantequilla calcamos la fo forma rma de nuestra cuenca delimitada, lo tr traspasamos aspasamos a una cartulina y procedemos a cortar.

 

10

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

 Paso 2°: Cortamos de la cartulina un cuadrado de lado 10cm. Paso 3°:

Ya de la cuenca hidrográfica y el cuadrado de 10cm de lado procedemos a pesarlos en larecortado balanza la deforma precisión.

11

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

Obteniendo los siguientes pesos: 

12

HIDROLOGIA GENERAL

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

 

13

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

 Paso 4°:

 Realizamos los cálculos para deter determinar minar el área de las cu cuencas: encas:    Utilizamos la siguiente formula:

 Af  = Wf  → Ac = Af x Wc   … … … . (α )  Ac Wc Wf   Donde:

 Af  = Área del cuadrado en cm² = 100 cm². la cuenca a ca calcular lcular en cm².  Ac = Área de la Wf = Peso del cuadrado en gramos. de la cuenca en gramos. Wc  = Peso de Sabemos la escala de la carta es 1:10000 → Por lo tanto 1 cm =1km.   

 Reemplazamos el área del cuadrado y los los pesos obtenido obtenidoss en la formula (α)

: Ac = 100 c m  x 7.0631 gr → 2

2

 Ac =470.15 c m ≈ 470.15 k m

CUENCA 14

1.2.-

PERIMETRO

2

DE

LA

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

A. Método M Maanual  Para poder calcular el perímetro de la cuenca se tenía que considerar lo siguiente:

USO DEL HILO O



PAVILO: Una vez delimitado nuestra cuenca se realizó el cál cálculo culo del perímetro con ayuda ayuda del hilo o pabilo y una vela para pode poderlo rlo pasar por todo el cont contorno orno de la cuenca en donde nos dio el siguient siguientee resultad resultadoo midiéndolo en el centímetro:

  Sabemos que está en la siguiente escala 1:100 000 entonces:

= =

1 m 100 1000 0 000 m 100 cm 100 000 m  

15

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

   

HIDROLOGIA GENERAL

=100 m 1 cm =1 km 1 cm

Con ayuda del centímetro centímetro nos dio como result resultado ado de medid medidaa y desp después ués realiz realizamos amos la convers conversión ión correspondiente:

 

2.

 Perimetro=113.5 cm x

 1 km 1 cm

  → P =113.5 km

CU CURV RVAS AS C CAR ARCA CATE TERI RIST STIC ICAS AS D DE E LA CU CUEN ENCA CA

2.1. CURV CURVAS AS DE N NIVEL IVEL D DE E LA CU CUENCA ENCA Se trazó las curvas de nivel cada 400 msnm por la delgada separación entre una curva madre y otra obteniendo así áreas entre las curvas mejor trabajables para pesar y continuar con nuestro trabajo.

16

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

2.2. 2.2.

CA CALC LCUL ULO OD DE EA ARE REAS AS PO POR RL LA AB BAL ALAN ANZA ZA EL ELEC ECTR TRON ONIC ICA A

 AREA N°1:

1.5023 gr → 100 km² 0.0371gr → A1

 A 1=2.47 km ²

1.5023 gr → 100 km² 0.3262 gr → A2

 A 2=21.71 km ² 

1.5023 gr → 100 kkm² m² 0.8184 gr → A3

 A 3=54.48 km ²  

1.5023 gr → 100 km² 1.2577 gr → A4

 A 4 = 83.72 km ²

 AREA N°2:

 AREA N°3:

 AREA N°4:

 AREA N°5:

17

HIDROLOGIA GENERAL

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

1.5023 gr → 100 km² 2.7349 gr → A5

 A 5=182.05 km ²

1.5023 gr → 100 km² 1.8188 gr → A6

 A 6 =121.07 km

 AREA N°6: 2

 AREA N°7:

1.5023 1.4994 gr → 100 km² 0.1085 gr → A7  A 7 =7.22 km2

2.3) OBTENCION DE TABLA Y CARA CARACTERISTICAS CTERISTICAS TOPOGRAFICAS Para la realización de los cálculos se tomó como información de las áreas parciales, área total y  perímetro de la cuenca los datos datos obtenidos manu manualmente almente calculados po porr medio de la balanza electrón electrónica. ica.

18

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

CURVAS DE NIVEL (m.s.n.m) SUPERFICIE(km²)

2.4)

Mìnimo

Màximo

2000 2400 2800 3200 3600 4000 4400

2400 2800 3200 3600 4000 4400 4800

2.47 21.71 54.48 83.72 182.05 121.07 7.22

CURVA HIPSOMETRICA.

Calculo para la obtención de la C Curva urva Hipsométrica Hipsométrica::  Formulas a utilizar: utilizar:

 AREA QUE QUEDA SOBRE LAS ALTITUDES=   reatotal −  reas Acumuladas

TOTAL AL % DEL TOT

  (2 ) ∗100 =  Área total

 AREAQUE  AREA QUEQUE QUEDA DA SOB SOBRE RE LAS A ALT LTITU ITUDES DES (6 )=   ∗100  Áreatotal  Área total

PARÀMETROS MORFOMÈTRICOS DE LA CUENCA EN LA CARTA NACIONAL ULCUMAYO 22 i

Cota(msnm)

Area(km2)

 Nro Mìnimo

Màximo

Prom

Intervalo

Acumulado

%Acum

%Inter  

1.00

2000.00 2400.00 2200.00

2.47

472.72

100.00

0.52

2.00

2400.00 2800.00 2600.00

21.71

470.25

99.48

4.59

19

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

3.00

2800.00 3200.00 3000.00

54.48

448.53

94.88

11.52

4.00

3200.00 3600.00 3400.00

83.72

394.06

83.36

17.71

5.00

3600.00 4000.00 3800.00

182.05

310.34

65.65

38.51

6.00

4000.00 4400.00 4200.00

121.07

128.29

27.14

25.61

7.00

4400.00 4800.00 4600.00

7.22

7.22

1.53

1.53

CURVA HIPSOMETRICA:

Curva Hipsomètrica de la Cuenca en la Carta Nacional Ulcumayo 22 i 4800.00 4600.00 4400.00 4200.00 4000.00 3800.00 3600.00 3400.00 3200.00 3000.00 2800.00 2600.00 2400.00 2200.00 0.00

20

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

400.00

450.00

500.00

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

Comentario:    

2.5)

 La concavidad hacia hacia abajo indica una cuenca con valles pro profundos fundos y sabanas pplanas. lanas.  Por la forma la curva hipsométrica se puede concluir la cuenca tiene un gran potencial  erosivo (fase dedejuventud).

CURVA DE FRECUENCIA DE ALTITUDES

Frecuencia de Altudes de la Cuenca en la Cara Frecuencia Cara Nacional Ulcumayo 22 i  4600.00

1.53

4200.00

25.61

3800.00

38.51

3400.00

17.71

3000.00

11.52

2600.00

2200.00

4.59

0.52

0.00

21

5.00

10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

Comenario:  

Este diagrama indica el porcentaje de áreas comprendidas entre dos alturas determinadas.

 

Este diagrama ene los mismos datos que la curva hipsométrica pero con una representación diferente dando una idea probabilísca de la variación de la altura en la cuenca. El área más predominante se encuentra en la curva de (3800 m.s.n.m.) El área menor se encuentra en la curva de (2200 m.s.n.m.)

   

2.6)

 ALTITUD DE FRECUENCIA MEDIA MEDIA

 Es la altitud correspondiente correspondiente al ppunto unto de abscisa Med Media ia de la Curva de frecuencia frecuencia de altitudes. n

 Em =

a xe ∑ i= 1

 A

 Dónde:

 Em a

= Elevación Media = Elevacion Media entre dos contornos = Area Parcial 

 A

= Area Total 

e

Mìnimo

Cota(msnm) Màximo Promedio (e)

2000 - 2400

2000.00

2400.00

2200.00

2.47

5433.00

2400 - 2800

2400.00

2800.00

2600.00

21.71

56454.77

2800 - 3200

2800.00

3200.00

3000.00

54.48

163429.41

3200 - 3600

3200.00

3600.00

3400.00

83.72

284642.22

3600 - 4000

3600.00

4000.00

3800.00

182.05

691780.60

CURVAS DE NIVEL

22

Area(km2) Superfcie (a) (a)x(e)

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

4000 - 4400

4000.00

4400.00

4200.00

121.07

508484.32

4400 - 4800

4400.00

4800.00

4600.00

7.22

33222.39

472.72

1743446.72

TOTAL

Obtenido el total lo reemplazamos en la formula general:

n

 Em =

V.

23

a xe ∑ i=

1743446.72

 A

472.72

1

  =

→ Em =3688.15 mRespuesta

 INDICE REPRESENTATIVOS  REPRESENTATIVOS 

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

5.1 )INDICE FACTOR DE LA CUENCA   Para poder encontrar encontrar el ancho promed promedio io de la cuenca y su longi longitud tud se tuvo que reali realizar zar lo siguient siguiente: e: Utilización del hilo o Pabilo a través de la cuenca que se dibujó en la cartulina y se procedió a realizar  la medida con ayuda del escalímetro. Se hace uso de la siguiente fórmula para determinar determinar el factor de forma:

B B x L  A  A  F = = = → F =    L  L x L  L  L 2

L=35.5 cm = 35.5 km

2

B=24.5 cm = 24.5 km

Como ya tenemos el largo y ancho de la cuenca podremos hallar el factor de forma reemplazando los datos:

 Factor de Forma=

24.5 km 35.5 km

 → F =0.69

 Ésta cuenca está sujeta sujeta a ocurrencias ddee mayores crecientes. hallado nos indica indicará rá la magnitud ddee escorrentía que pod podría ría presentar nue nuestra stra     Éste parámetro hallado cuenca

  

5.2 ) INDICE DE COMPACIDAD COMPACIDAD O GRAVELIUS.

24

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

 Expresa la relación relación entre el perímetr perímetroo de una cuenca y el perímetro perímetro equivalente de un unaa circunferencia que tiene la misma área de la cuenca con la siguiente formula:

  Perimet Perimetro ro de dela lacuen cuenca ca  P  K =  → K =0.28  Perimetrocirculo  Perimetro circulo de igual área A √   A Con respecto a la cuenca que estamos realizando tenemo tenemoss el perímetro igual a 70.5 km y el área de la cuenca es 201.43 km ².

 K = 0.28 x

 

113.5

√ 

2

470.15 k m 470.15

→ K =1.47

EQUIVALENTE. 5.3 ) RECTANGULO EQUIVALENTE.  Es una transformaci transformación ón que permite representar a la cuenca de su forma heterogénea con la forma de un rectángulo que tiene la misma área y perímetro y por consiguiente el mismo índice de compacidad  así mismo igual distribución de alturas y por lo tanto igual curva hipsométrica que igual distribución de terreno en cuanto a sus condiciones de curvatura.  Es un parámetro que que indica la geometr geometría ía de la Cuenca por lo tanto tanto determinará llaa forma de los hidrogramas de Escorrentía Directa Resultante.

 [ √ (  ) ]  [ √ (   ) ]

 K √   A A  L= 1.12

 K √  A  A l= 1.12

1

+

−

1

−

1

1

−

1.12

2

 K 

1.12

2

 K 

Dónde:  Lado mayor del rectángulo rectángulo  L : Lado  Lado menor del rectángulo rectángulo l : Lado Coeficiente o índice de Gravelius  K   Área de la cuenca  A  : :: Área Con los resultados de las ecuaciones de (L) y (l), se dibuja el rectángulo, después se hallan los cocientes.

 A 1  A 2  A 3  A  4  An  L 1=   , L 2=   , L 3 =   , L 4 =   ,…,bn = l l l l l Con respecto a la cuenca que se seleccionó, hallaremos los lados del rectángulo equivalent equivalente: e: Calculo del Lado Mayor y Lado Menor del rectángu rectángulo lo equivalente: √ 

1.12

 ( √ (   ) )

 L= K   A 1.12

25

2

1

+

1

−  K 

=

1.47 √ 470.15 470.15 1.12

1.12

2

  ( √ ( )) 1

+

1

−

1.47

→ L=46.7 Km

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

 ( √ (  ) )

 K √   A A l=

1

1.12

−

−

1

1.12

 K 

2

=

HIDROLOGIA GENERAL

  ( √ ( ))

1.47 √ 470.15 470.15 1.12

−

1

−

1

1.12

1.47

2

→ l =10.1 Km

 Ahora hallaremos hallaremos las longitud longitudes es de cada sub área de la cu cuenca: enca:

2

2

 A 1 2.47 k m  A 2 21.71 k m  L 1=   =   → 0.25 km L 2=   =   → 2.16 km l l 10.1 km 10.1 km

2

2

 A  3 54.48 k m  A  4 83.72 k m  L 3=   =   → 5.41 km L 4 =   =   → 8.31 km l l 10.1 km 10.1 km

2

2

 L 5= A  5  = 182.05 k m  → 18.07 km L 6= A 6  = 121.07 k m  → 12.02 km l l 10.1 km 10.1 km

2

 A 7 7.22 k m  L 7=   =   → 0.72 km l 10.1 km

 En el cuadro siguiente siguiente se coloca los cálcu cálculos los respectivos de las las longitudes y sub ááreas reas debido a la curvas de nivel que se encontraban en la cuenca:

26

Ai (Km2)

Li (Km)

2.47

0.25

21.71

2.16

54.48

5.41

83.72

8.31

182.05

18.07

121.07

12.02

7.22

0.72

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

GRAFICO RECTÁNGULO EQUIVALENTE  0.25

 

2.16  

5.41  

8.31

 

18.07

 

12.02

 

27

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

0.72

  46.7

5.4 )ÍNDICE DE PENDIENTES DE LA CUENCA El índice de pendiente, es una ponderación que se establece entre las pendientes y el tramo recogido por el río. n

 I  p=∑ √  β  β i (ai− ai− ) x 1

i =2

 1

√  L

Dónde:

 I  p= Indice de pendiente .  β i=  Ai  A t   L= Longitud del lado mayor del rectangulo equivalente .

ALTITUD

ÁREAS (Km2)

2,000.00

0

0

2,400.00

2.47

0.40

0.005

0.045712908

2,800.00

21.71

0.40

0.046

0.135548236

3,200.00

54.48

0.40

0.115

0.214701314

3,600.00

83.72

0.40

0.177

0.26615855

4,000.00

182.05

0.40

0.385

0.392484597

4,400.00

121.07

0.40

0.256

0.320069554

4,800.00 Área total:At

7.22 472.72

0.40

0.015

0.078174797 1.45285

 Aplicando fórmula:

28

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

n

 I  p=∑ √  β  β i (ai− ai− ) x 1

i =2

 1

√  L

−→ I  p=1.45 x

HIDROLOGIA GENERAL   1 46.7 √ 46.7

 I  p=0.21

 

VI.

29

PENDIENTES REPRESENTATIVAS

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

1. PE PEND NDIE IENT NTE ED DE EL LA AC CUE UENC NCA A

 La pendiente de la cuenca, cuenca, tiene una relación iimportante mportante y compl compleja eja con la infiltra infiltración, ción, la escorrentía superficial, superficial, la humedad del suelo y la contribución del agua subterránea a la escorrentía.

 A. MÉTODO DEL CRITERIO D DEL EL RECTÁNGULO EQUIVA EQUIVALENTE. LENTE. Con este criterio, hallamos la pendiente pendiente de la cuenca, tomando la pendiente media del rectángulo equivalente, es decir:

 H  Sc =  L

 Dónde:

Sc = Pendiente de lacuenca la cuenca  H = Desnivel total (cota parte parte alta−co cota ta enla estac estació iónn de afo aforro) ,enkm.  L= Lado mayor del delrectángulo rectángulo equivalente , en km . Sc = pendiente de la cuenca

Sc =

30

−2.0

4.8

46.68

→ SC =0.060 Respuesta

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

 B. CRITERIO DE ALVORD  El criterio de Alvord Alvord analiza la pendiente pendiente existente ent entre re curvas de nivel, trabajando trabajando con la faja definida por las líneas medias que pasan entre las curvas de nivel.  La pendiente de una porción porción del área de la cu cuenca enca es:

Si =

 D   W i

W i =

ai li

 Dónde: Si: Pendiente de la faja analizada i  D  : Desnivel entre líneas medias, aceptado como desnivel entre curvas (equidistancia)

W 

i

i  :

Ancho la faja analizada a i : Área de de la faja analizada i l i : Longitud de la

curva de nivel correspondiente a la faja analizada i

 Así la pendiente media media de la cuenca será el promedio promedio pesado de la ppendiente endiente de cada faja en relación con su área:

S=

(

 ) (

 ) (

 )

 D.  D . l n  an  D . l  a  D .l  a  D → S =  ¿ . . +… + . + a n  A  A a  A a  A 1

1

2

1

2

2

finalmente:

 D . L S=  A Siendo: S: Pendiente media de la cuenca D: Desnivel constante constante entre curvas de nivel (Km) dentro ro de la cuenca  L  : longitud total ddee las curvas de nivel dent A : área de la cuenca

31

Altud

Desnivel (D)

Longitud de la curva de nivel en Km(L)

2200 2600 3000 3400 3800

0.4 0.4 0.4 0.4 0.4

4.50 24.21 57.60 78.17 96.51

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

4200 4600

HIDROLOGIA GENERAL 58.78 9.50 329.27

0.4 0.4 TOTAL

0.4 x 329.27

S= (

470.15

) → S = 0.280

2. PER PERFIL FIL L LON ONGIT GITUDI UDINAL NAL D DEL EL CU CURSO RSO D DEL EL AG AGUA UA

  El perfil nos proporci proporciona ona una idea de las pend pendiente ientess que tien tienee el cauce, en dife diferente rentess tram tramos os de su recorrido.  La importancia radica en que nos proporciona una idea de las pendientes que tiene el cauce, en diferentes tramos de su recorrido, y que es un factor de importancia para ciertos trabajos, como control de las aguas, puntos de captación y ubicación de posibles centrales hidroeléctricas. hidroeléctricas. Altud (msnm)

Longitud (km)

Pendiente (S)

Longitud Acumulada (km)

2000 2400 2800 3200

0 5.24 10.83 7.46

0.076 0.037 0.054

0 5.24 16.07 23.53

3600 4000 4400 4800

3.79 6.72 9.27 0.71

0.106 0.060 0.043 0.563

27.32 34.04 43.31 44.02

TOTAL

44.02

0.134

32

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

PERFIL LONGITUDINAL DEL CURSO DEL AGUA 4800 4600 4400 4200 4000 3800 3600 3400 3200 3000 2800 2600 2400 2200 2000

    )    m  .    n  .    s  .    m     (     d    u    t         l    A

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Longitud en km

Comentario:  

Son datos esenciales para el estudio de la temperatura y la precipitación. En este sentido, las diferencias de temperatura, como consecuencia de la altitud, tiene un efecto importante sobre las pérdidas de agua por evaporación.

 

 El perfil longitudina longitudinall de un río es la línea obtenida al representar las diferentes alturas desde  su nacimiento (2000m.s.n.m.) (2000m.s.n.m.) a su desemb desembocadura ocadura (4800m.s.n.m (4800m.s.n.m.). .).

 

Tiene un cauce claramente rectilíneo en la parte baja y media de la cuenca .

3. PE PEND NDIE IENT NTE E DE DEL L CA CAUC UCE  E 

 La pendiente del cauce es un un parámetro impor importante, tante, en el estudio del del comportamient comportamientoo del recurso hídrico.  A. MÉTODO PENDIENTE U UNIFORME  NIFORME   Este método considera considera la pendiente ddel el cauce, como la relació relaciónn entre el desnivel que hay entre los extremos del cauce y la proyección horizonta horizontall de su longitud, es decir:

 H  S=  L

33

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

 Dónde:  S: pendiente de la cuenca  H: desnivel total (Km) (Km)  L: lado mayor de la Cuenca

S=

(4.8 −2.0 ) 35.5

→ S =0.079

 B. MÉTODO DE LA ECUA ECUACIÓN CIÓN DE TAYLOR Y SCHWARZ   Por lo general, se espera espera en la práctica, de qque ue los tramos sean de ddiferentes iferentes longi longitudes, tudes, en este caso, Taylor y Schwarz recomiendan utilizar la siguiente ecuación.

[  ] 2

n

S=

 Li ∑ i= 1

n

∑ i= 1

 Li

1

Si

2

 Dónde:  

S= Pendiente media del cauce .  Li= Longitud del tramo Si= Pendiente del tramo i . PROGRESIVA

COTA (msnm)

0+000 0+400 0+800 1+200 1+600 2+000 2+400 2+800

2000 2360 2575 2710 2870 3060 3380 3780

34

Longitud (km)

Desnivel (m)

4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000

0 360 215 135 160 190 320 400

S

(s^0.5)

L / (Si ^ 1/2 )

0.0900 0.0538 0.0338 0.0400 0.0475 0.0800 0.1000

0.300 0.232 0.184 0.200 0.218 0.283 0.316

13333.33 17253.24 21773.24 20000.00 18353.26 14142.14 12649.11

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

3+200 3+600 4+000 4+400

4170 4220 4310 4800

4000 4000 4000 4000

∑

38235

HIDROLOGIA GENERAL 390 50 90 490

0.0975 0.0125 0.0225 0.1225

Reemplazando valores en la fórmula:

S=

[

  38235 204186.90

]

2

→ S =0.035 Respuesta

RED HÍDRICA 35

0.312 0.112 0.150 0.350

12810.25 35777.09 26666.67 11428.57 204186.90

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

36

HIDROLOGIA GENERAL

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

RED HÍDRICA METODO MANUAL: Es un Número que refleja el grado de ramificación de la red de drenaje. La clasificación de los cauces de una cuenca se realiza a través de las siguientes premisas: •

Los ccauc auces es de pprim rimer er or orden den sson on lo loss que nnoo tie tienen nen ttrib ribut utari arios os..

•

Los ccauc auces es de se segun gundo do ord orden en se fo forma rmann en la un unión ión de ddos os cau cauces ces de ddos os cau cauces ces de pprim rimer er ord orden en y, en general, los cauces de orden n se forman cuando dos cauces de orden n-1 se unen.

•

Cuan Cuando do un cau cauce ce se une con un cauc caucee de or orde denn ma mayo yor, r, el cana canall re resu sult ltan ante te hac hacia ia agu aguas as aba abajo jo retiene el mayor de los órdenes.

•

El oorde rdenn de la ccuen uenca ca es eell mis mismo mo de dell su ca cauc ucee pri princi ncipal pal a llaa sal salid ida. a.

37

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

LA RED HÍDRICA DE LA CUENCA ES DE ORDEN 5   PROCEDIMIENTO:

1. Calcam Calcamos os la cuen cuenca, ca, los rríos íos y sus ramale ramaless en difer diferentes entes col colores, ores, y enumeram enumeramos os desde los los cauces de primer orden hacia los cauces de mayor orden obteniendo así una cuenca de orden 1, 2, 3, 4, 5 o etc. 2. Para cal calcul cular ar la densidad densidad de corrie corriente nte con contar taremo emoss la cantida cantidadd de cauces cauces de un mismo mismo orden, a continuación sumaremos todas las corrientes existentes y finalmente dividimos esta suma entre el área de la cuenca. 3. Para la den densidad sidad de ddrenaje renaje usaremos usaremos el hhilo ilo o pabilo pabilo para medir medir cada uno de de los ramales ramales teniendo en cuenta la escala 1:100000 y con ayuda del centímetro podremos saber las medidas de los cauces para luego sumarlos de acuerdo al orden y en total dividirlas sobre el área de la cuenca y obtener así la densidad de drenaje.

38

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

1. LONGITUD DE LOS ATRIBUTARIOS: La longitud de los tributarios es una indicación de la pendiente de la cuenca, así como del grado de drenaje. La longitud de los tributarios se incrementa como una función de su orden. La medición de las corrientes, se realiza dividiendo la corriente en una serie de segmentos lineales trazados lo más próximo posible a las trayectorias de los cauces de las corrientes.

ORDEN DE RED HÍDRICA

39

LONGITUD DE LOS

NUMERO DE

ATRIUTARIOS

CORRIENTES

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

ORDEN 1

190.81

111

ORDEN 2

87.70

25

ORDEN 3 ORDEN 4

28.00 23.20

5 2

ORDEN 5

6.90

1

TOTAL

336.61

144

2. DENSIDAD DE CORRIENTE: Es la relación entre el número de corrientes y el área drenada, es decir

 Dc = N c  A Dónde:

 D c  : Densidad de corriente  N c  : Número de corrientes perennes e intermitentes  A  : Área total de la cuenca, en Km 2

 NUMERO DE ORDEN

40

 NUMERO DE CORRIENTES

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

1

111

2

25

3

5

4

2

5

1

TOTAL

144

 Reemplazando en formula formula::

 Dc =

 

144

470.15 km

∴ D c

2

=0.31

3. DENSIDAD DE DRENAJE: Esta característica proporciona una información más real que la anterior, ya que se expresa como la longitud de las corrientes, por unidad de área, es decir:

 L  Dd =  A Longitudes obtenidas midiendo con e escalímetro y el hilo pabilo. Dónde: d Densidad de drenaje  D  N c  : : Longitud total de las corrientes perennes o intermitentes en Km

41

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

 A  : Área total de la cuenca, en Km 2  NUMERO DE ORDEN 1 2 3 4 5 TOTAL

LONGITUDES(KM) 190.81 87.70 28.00 23.20 6.90 336.61

 Reemplazando en formula formula::

 Dd =

  336.61 km 2

470.15 km

∴ D c

=0.72

CONCLUSIONES DE LA CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA DEL RIO PAUCARTAMBO

 

 La cuenca del RIO PAUCARTAMBO es un sistema de drenaje natural, es decir, que drena sus aguas al mar a través de un único río “PAUCARTAMBO”.

 

 Por la caracterización caracterización de la cuenca del rio Paucartambo es de tipo Exorreica ya drena el agua al mara a través del rio Paucartambo.

 

 La conservación de la cuenca del rio Paucartambo en Junín - Perú debe hacerse en forma integral, tomando en cuenta todos los elementos existentes de ella: vegetación, fauna, suelo,

42

 

ULCUMAYO, PERU PERU 22 i

HIDROLOGIA GENERAL

uso racional del espacio evitando tala indiscriminada, incendio, fertilización de los suelos y uso sin control de pesticidas.

 

 La caracterización tiene gran aplicabilidad en el análisis de los diversos componentes de una cuenca hidrográfica, analizada como un sistema, y su relación con eventos hidroclimatológicos de co cond ndic icio ione ness re regu gula lare ress y ex extr trem emas as.. Po Porr lo ante anteri rior or,, el estu estudi dioo sist sistem emát átic icoo de las las características morfométricas en cuencas hidrográficas es de gran importancia práctica en la  Ingeniería Hidrológica Hidrológica,, Ingeniería Agrícola, Ingeniería Sanitaria, Ingeniería Civil y tecnologías relacionadas con el análisis hidrológico hidrológico..

43