Geomorfología de La Cuenca

 

  UNIVERSIDAD AUTONOMA TOMAS FRÍAS FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERIA CIVIL

ESTUDIANTE:

UNIV. QUISPE SANTOS MANUEL EDUARDO 

DOCENTE:

ING. CÉSAR LUIS VISCARRA P. 

AUXILIARES:

UNIV. ALEJANDO FUERTES V.  UNIV. CARLOS CUIZA A.

FECHA DE ENTREGA:

20/10/17 

POTOSI - BOLIVIA

 

HIDROLOGÍA CIV – 231

SEMESTRE II – 2017

GEOMORFOLOGÍA DE LA CUENCA 1. ASPECTOS BÁSICOS

1.1.

Delimitación de la cuenca Hidrográfica.- Para la delimitación de la cuenca ffue ue asignada la coordenada de cierre, el cual se encuentra ubicado en Bolivia, en el departamento de Potosí, provincia Tomás Frias

Punto de cierre:

ESTE: NORTE:

215670.63 7874504.10

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SEMESTRE II – 2017

Punto de cierre Asignado Punto de cierre Asumido Delimitación de la cuenca

El punto de cierre se encuentra en un cauce no perteneciente a la cuenca de estudio por lo que se asumió el punto de salida de la cuenca, que se encuentra en la cuenca del Rio Pampa Huari. 1.2.

Área de la cuenca.-Es el plana en en proyección horizontal, de forma muy irregular, obtenida después de delimitar la cuenca, se reporta en kilómetros cuadrados, excepto las cuencas pequeñas que se reportan en hectáreas No necesariamente se analiza con el mismo criterio una cuenca pequeña que una grande. Para una cuenca pequeña, la forma y la cantidad de escurrimiento están influenciadas principalmente por las condiciones físicas

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del suelo; por lo tanto, el estudio hidrológico debe enfocarse con más atención

la cuenca misma, pa para ra una cuenca muy grande el efecto de

almacenaje del cauce es muy importante, por lo cual deberá dársele también a las características de este último.

2

Area=1074,653561 km  

Por tanto es una cuenca grade ya que q ue su área es may mayor or a 250 km2, por lo que predominan las características fisiográficas (pendiente, elevación, área, 1.3.

cauce). Perímetro de la cuenca cuenca..- El perímetro de la cuenca se refiere a all borde de la forma de la cuenca proyectada en un plano pl ano horizontal es de forma muy irregular, se obtiene después de delimitar la cuenca. El perímetro de la cuenca, es un parámetro importante, pues en conexión con el área nos puede decir sobre la forma de la cuenca.

Perímetro=249,063909 km

1.4.

Centro de Gravedad.- Cuando hablamos del centro de gravedad podemos decir, que es el punto de función del resultado de todas t odas las fuerzas de gravedad; las cuales operan sobre las diferentes partes de la materia de un cuerpo. En resumidas cuentas, el centro de gravedad grav edad viene siendo esos puntos que constituyen al cuerpo produciendo un momento moment o en efecto nulo.  

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ESTE = 202097,608 m NORTE = 7837695,225 m

RESUMEN DE DATOS OBTENIDOS ArcGIS 9.3

2. FORMA DE LA CUENCA.

2.1.

Longitud de la Cuenca.- Que se define como la distancia entre la sa salida lida y el punto más alejado, cercano a la cabecera del d el cauce principal, medida en línea recta.

      UNIV. QUISPE SANTOS MANUEL EDUARDO

 

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2.2.

SEMESTRE II – 2017

Ancho medio de la Cuenca.

                2.3.

Coeficiente de Compacidad Cc



0.282094791775

  P   A

  

Como: Cc ≠ 1 cuenca irregular; (Ic grande, menos susceptible a inundaciones).   También nos indica que la cuenca es alargada es decir irregular, por tanto los  

escurrimientos recorren cauces secundari secundarios, os, por lo que la duracion del

 

escurrimiento es superior. 2.4.

Relación de elongación:

  Como Re se encuentra próximo a 1, lo que implica que la forma de la cuenca será redondeada. 2.5.

Coeficiente de Asimetría:

 AreaIzq=664,79419Km2  AreaDer.=409,85937Km2  AreaDer.=409,85937 Km2

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     

  2.6.

Factor de Forma.- Fue definido por por Horton, como el cociente entre e ell ancho ancho promedio de la cuenca y su longitud del cauce principal:

           () 3. CURVAS CARACTERÍSTI CARACTERÍSTICAS. CAS. 3.1.

Curva Hipsométrica.-Es la representación gráfica del relieve de una cuenca;

es decir la curva hipsométrica indica el porcentaje de área de la cuenca o superficie de la cuenca en Km2 que existe por encima de una cota determinada, representado en coordenadas rectangulares. Por otra parte, es frecuente definir el relieve de un cuenca por medio de su llamada curva hipsométrica. La curva hipsométrica permite conocer la distribución de masa en la cuenca desde arriba hacia abajo. Se obtiene colocando en las ordenadas lo valores correspondientes a las diferentes alturas de la cuenca referidos a la máxima de la misma y, en las abscisas, los valores de área que se encuentra por encima de las alturas correspondientes, referidos al área total de la l a cuenca. 

Dónde: A.  ETA ETAPA PA DE DESIQUILIBRIO   Cuenca geológicamente joven 

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SEMESTRE II – 2017 

  Cuenca ce meseta

B.  ETA ETAPA PA DE EQUILIBRIO 

  Cuenca geológicamente madura



  Cuenca ce pie de montanas

C.  CUENCA EROSIONADA

 



Cuenca de valle  

Normalmente su forma es sigmoidal, cóncava hacia arriba en la parte superior y convexa en la parte baja: el grado de sinuosidad es muy variable, lo mismo que la pendiente en el punto de inflexión. Construcción

  Primeramente se de determinan terminan la lass subareas, entre curvas de nivel para sus



intervalos.   Se determina las las áreas acumuladas para las po porciones rciones de la cuenca.



  Se determina el el área acumulada que queda sobre cada altitud del contorno.



  Se grafican las altitudes versus las áreas acumuladas que quedan sobre



esas altitudes. PU PUNT NTO O

MIN

MAX

Area Ar ea Cur Curva vas[ s[m^ m^2 2] Ar Area ea acum [m2 [m2] Ar Area ea [Km2 [Km2]] Elev. lev.M Media edia [m [m]]

1

3207

3297

337203,00

337203

0,337203

3252

2

3298

3388

27958000,00

28295203

28,295203

3343

3

3389

3479

49301000,00

77596203

77,596203

3434

4

3480

3570

73907100,00

151503303

151,503303

3525

5

3571

3661

81022200,00

232525503

232,525503

3616

6

3662

3752

91761900,00

324287403

324,287403

3707

7

3753

3843

107029000,00

431316403

431,316403

3798

8

3844

3934

119914000,00

551230403

551,230403

3889

9

3935

4025

90205000,00

641435403

641,435403

3980

10

4026

4116

83292300,00

724727703

724,727703

4071

11

4117

4207

81294100,00

806021803

806,021803

4162

12

4208

4298

81545800,00

887567603

887,567603

4253

13

4299

4389

62942400,00

950510003

950,510003

4344

14

4390

4480

56941300,00

1007451303

1007,4513

4435

15

4481

4571

36175100,00

1043626403

1043,6264

4526

16

4572

4662

17189300,00

1060815703

1060,8157

4617

17

4663

4753

7528980,00

1068344683

1 10 068,34468

4708

18

4754

4844

4119840,00

1072464523

1 10 072,46452

4799

19

4845

4935

1798150,00

1074262673

1 10 074,26267

4890

1074 107459 5942 4229 29

1074 1074,59 ,5942 423 3

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Cur va Hips om omét étric ric a

Se concluye que la cuenca se encuentra en etapa de equilibrio representa a una amente ente ma madur dur a (cuenca de pie de montaña). cuenca g eológ ic am 3.2. Curva de Frecuencias de Altitudes.- Es la representación gráfica, de la

distribución en porcentaje, de las superficies ocupadas por diferentes altitudes.  AREA COTA ENTRE COTA MEDIA SUPERIOR CURVAS [km2]

COTA INFERIOR

3207,000 3298,000 3389,000 3480,000 3571,000 3662,000 3753,000 3844,000 3935,000 4026,000 4117,000 4208,000 4299,000 4390,000 4481,000 4572,000 4663,000 4754,000 4845,000 4936,000

AREA AREA SOBRE ACUMULA ALTITUD DA [km2] [km2]

COTA MEDIA x AREA

A total sobre altitud %

A parcial sobre altitud %

 

3297,000

3252,000

0,337

0,337

1074,257

1 10 096,584

99,969

0,031

 

3388,000

3343,000

27,958

28,295

1046,299

93 93463,594

97,367

2,602

 

3479,000

3434,000

49,301

77,596

996,998

1 16 69299,634

92,779

4,588

 

3570,000

3525,000

73,907

151,503

923,091

26 260522,528

85,901

6,878

 

3661,000

3616,000

81,022

232,526

842,069

29 292976,275

78,362

7,540

 

3752,000

3707,000

91,762

324,287

750,307

34 340161,363

69,822

8,539

 

3843,000

3798,000

107,029

431,316

643,278

4 40 06496,142

59,862

9,960

 

3934,000

3889,000

119,914

551,230

523,364

46 66 6345,546

48,703

11,159

 

4025,000

3980,000

90,205

641,435

433,159

35 359015,900

40,309

8,394

 

4116,000

4071,000

83,292

724,728

349,867

33 339082,953

32,558

7,751

 

4207,000

4162,000

81,294

806,022

268,572

33 338346,044

24,993

7,565

 

4298,000

4253,000

81,546

887,568

187,027

34 346814,287

17,404

7,589

 

4389,000

4344,000

62,942

950,510

124,084

27 273421,786

11,547

5,857

 

4480,000

4435,000

56,941

1007,451

67,143

252534,666

6,248

5,299

 

4571,000

4526,000

36,175

1043,626

30,968

163728,503

2,882

3,366

 

4662,000

4617,000

17,189

1060,816

13,779

79362,998

1,282

1,600

 

4753,000

4708,000

7,529

1068,345

6,250

35446,438

0,582

0,701

 

4844,000

4799,000

4,120

1072,465

2,130

19771,112

0,198

0,383

 

4935,000

4890,000

1,798

1074,263

0,332

8792,954

0,031

0,167

 

5026,000

4981,000

0,332

1074,594

0,000

1651,480

0,000

0,031

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3.2.1. Elevación Media.- Gráficamente la elevación media de la cuenca se

obtiene, entrando con el 50 % del área en el eje X, trazando una perpendicular por este punto hasta interceptar a la curva hipsométrica, y por éste punto trazar una horizontal hasta cortar cor tar el eje Y.  

Y

X

Gráficamente se determina la elevación media, para x=50%, la elevación media será 3950 m.s.n.m. (aproximadamente).

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4. RECTÁNGULO EQUIVALENTE.

El rectángulo equivalente es una transformación geométrica, que permite representar a la cuenca, de su forma heterogénea, con la forma de un rectángulo, que tiene la misma área y perímetro (mismo índice de compacidad), igual distribución de alturas (igual curva hipsométrica), e igual distribución de terreno, en cuanto a sus condiciones de cobertura. En este rectángulo, las curvas de nivel se convierten en rectas paralelas al lado menor, siendo estos lados, la primera primer a y última curva de nivel. Las fórmulas que se utilizaran son las siguientes:

  √          √       

LADO MAYOR

 

LADO MENOR

 

R eem eempl plaza azando: ndo:

 

 

 

Co Co.. In Infer ferior ior 3207 3298 3389 3480 3571 3662 3753 3844 3935 4026 4117 4208 4299 4390 4481 4572 4663 4754 4845 4936

Co Co.. Su Supe perrior A.ent A.entrre Cu Curv rvas as 3297 0,337203 3388 27,958000 3479 49,301000 3570 73,907100 3661 81,022200 3752 91,761900 3843 107,029000 3934 119,914000 4025 90,205000 4116 83,292300 4207 81,294100 4298 81,545800 4389 62,942400 4480 56,941300 4571 36,175100 4662 17,189300 4753 7,528980 4844 4,119840 4935 5026

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1,798150 0,331556

Area Area/l /l [km] [km] 0,0361638 2,9983956 5,2873561 7,9262724 8,6893414 9,8411359 11,4784778 12,8603480 9,6741639 8,9328015 8,7185017 8,7454957 6,7503475 6,1067509 3,8796502 1,8434910 0,8074562 0,4418381

Area Area/l /l acum [km] [km] 0,0361638 3,0345594 8,3219155 16,2481879 24,9375293 34,7786651 46,2571429 59,1174909 68,7916548 77,7244564 86,4429581 95,1884537 101,9388012 108,0455522 111,9252024 113,7686934 114,5761496 115,0179877

0,1928452 0,0355582

115,2108329 115,2463911

 

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4.1 Índice de Pendiente.- El índice de pendiente, es una ponderación que se establece entre las pendientes y el tramo recorrido por el río. Con este valor se puede establecer el tipo de granulometría que se encuentra en el cauce. Además, expresa en cierto modo, el relieve de la cuenca. Se obtiene utilizando el rectángulo equivalente, con la siguiente ecuación:

Co. Infe ri or 3207 3298 3389 3480 3571 3662 3753 3844 3935 4026 4117 4208 4299 4390 4481 4572 4663 4754 4845 4936

Co. Supe ri or A.e ntre Curvas 3297 0,337203 3388 27,958000 3479 49,301000 3570 73,907100 3661 81,022200 3752 91,761900 3843 107,029000 3934 119,914000 4025 90,205000 4116 83,292300 4207 81,294100 4298 81,545800 4389 62,942400 4480 56,941300 4571 36,175100 4662 17,189300 4753 7,528980 4844 4,119840 4935 1,798150 5026

0,331556

a=ai -ai -1 90,0000000 90,0000000 90,0000000 90,0000000 90,0000000 90,0000000 90,0000000 90,0000000 90,0000000 90,0000000 90,0000000 90,0000000 90,0000000 90,0000000 90,0000000 90,0000000 90,0000000 90,0000000 90,0000000

Bi =Ai /At 0,0003138 0,0260158 0,0458762 0,0687730 0,0753938 0,0853874 0,0995940 0,1115839 0,0839387 0,0775062 0,0756468 0,0758810 0,0585699 0,0529857 0,0336621 0,0159952 0,0070060 0,0038336 0,0016732

90,0000000

0,0003085

Rai z( Bi *a) 0,00531414 0,04838827 0,06425618 0,07867379 0,08237379 0,08766338 0,09467553 0,10021251 0,08691652 0,08351980 0,08251189 0,08263953 0,07260368 0,06905589 0,05504171 0,03794164 0,02511048 0,01857493 0,01227157

SUMA= Ip=

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0,00526945 1,19301467   0,11112716321  

 

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SEMESTRE II – 2017

  5. PENDIENTE DE LA CUENCA.

La pendiente de la cuenca tiene una importante pero compleja relación con la infiltración, el escurrimiento superficial, la humedad del suelo y la contribución del agua subterránea al flujo de los cauces. Es uno de los factores físicos que controlan el tiempo del flujo sobre el terreno y tiene influencia directa en la magnitud de las avenidas o crecidas.  5.1.

Criterio del rectángulo Equivalente.  

Dónde:

Hmáx= 5026 m=5,026 km Hmin= 3207 m=3,207 km L= Lado mayor del rectángulo equivalente.

 

L=

5.2.

       

Criterio de J.W. Alvord.  

Dónde:

L = Longitud de todas las curvas de nivel= 320 km D = Separación de las curvas de nivel= 0,1 km  A = Área de la cuenca = 1074,653561 km2 

       

  UNIV. QUISPE SANTOS MANUEL EDUARDO

 

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5.3.

SEMESTRE II – 2017

Criterio de R.E. Horton.- Co Consiste nsiste e en n trazar una malla de cuadrados sobre la proyección planimétrica de la cuenca orientándola según la dirección de la corriente principal. Si se trata de una cuenca pequeña de 250 Km2, la malla llevará al menos cuatro (4) cuadros por lado, pero si se trata de una superficie mayor, deberá aumentarse el número de cuadros por lado, ya que la precisión del cálculo depende de ello, una vez construida la malla, en un esquema similar al que se muestra en la Fig. se miden las longitudes de las líneas de la malla dentro de la cuenca y se cuentan las intersecciones y tangencias de cada línea con las curvas de nivel, para determinar la pendiente media de la cuenca, se considera los promedios aritmeticos o geometricos.

Según Horton la pendiente de la cuenca en cada dirección de malla se calcula así: Sx



n x D

 

 L x

Sy



nY  D

 

 LY 

Dónde:

Lx: Longitud total de la malla en sentido x, dentro de la cuenca Ly: Longitud total de la malla en sentido y, dentro de la cuenca nx: Número total de intersecciones de líneas de la malla con curvas curv as de nivel en el sentido x ny: Número total de intersecciones de líneas de la malla con curvas curv as de nivel en el sentido y Sx, Sy : Pendiente dimensional de la cuenca en cada una de d e las direcciones

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SEMESTRE II – 2017

6. CARACTERISTI CARACTERISTICAS CAS DE LA RED DE DRENAJE

6.1.

Modelo de Drenaje.-

Se llama red de drenaje de una cuenca, al sistema de cauces por el que fluyen los escurrimientos superficiales, subsuperficiales y subterráneos, de manera temporal o permanente. Su importancia se manifiesta por sus efectos en la formación y rapidez de drenado de los escurrimientos normales o extraordinarios, además de proporcionar indicios sobre las condiciones físicas del suelo y de la superficie de la cuenca.La combinación de los efectos del clima y la geología de la cuenca topográfica originan un modelo erosional el cual es caracterizado por la red de cauces. El patrón modelo que forman los cauces, es determinado localmente por las desigualdades en la pendiente del terreno y en las resistencias de las rocas.

COR CO RR ES PO ON ND DE E AM AMO O D E LO D DE E D R E N AJ E DENDRITICO:  Este patrón está formado por una

corriente principal con sus afluyentes primarios y secundarios uniéndose libremente en todas direcciones. entonces esto indica que la pendiente inicia inici a del área era más bien plana y compuesta de materiales uniformes. UNIV. QUISPE SANTOS MANUEL EDUARDO

 

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6.2.

SEMESTRE II – 2017

Orden de Corrientes

6.2.1. Criterio de Ho Horton rton – Strahler.- El orden de corrientes es una clasificación que refleja el grado de ramificación o bifurcación dentro dentr o de una cuenca. R. E. Horton clasifico el orden de corrientes asignando el orden 1 a las más pequeñas, es decir, aquellas que no están ramificadas: r amificadas: el orden 2 a las corrientes que solo tienen ramificaciones o tributarios de primer orden; ord en; de orden 3 aquellas con dos o más tributarios de orden 2 o menor. Las redes de drenaje pueden ser modeladas o representadas como árboles, los cua-les están conformados por un conjunto de nodos conectados unos a otros por segmentos de recta de manera que cada nodo tiene solo una ruta hacia la salida. Según Strahler una corriente puede tener uno o más segmentos.   valor alor 1.   A los cursos que son las nacientes de la red se les asigna el v  

La conjunción de dos cauces de orden 1, implica que la red de drenaje aumenta de magnitud por lo que a partir del lugar de confluencia se le

 

asigna el valor 2. El lugar de encuentro entre dos cau cauces ces de orden 2 implica que la magnitud de la red de drenaje vuelve a ascender por lo que el valor numérico correspondiente a partir de allí es 3. Así se procede sucesivamente hasta finalizar con la jerarquización de la red de drenaje. El encuentro de un curso de orden inferior con otro de magnitud superior no significa cambio de orden de magnitud en la red de drenaje. Por ejemplo la confluencia de un curso de orden 1 con otro de orden 3 no varía la magnitud. La misma continúa siendo de 3. Sólo aumenta si se produce la confluencia entre dos cursos de agua de idéntica magnitud. El curso de agua cuyo cauce alcanza la máxima magnitud dentro del área ocupada por la cuenca, es el río principal.

La cuenca es de Orden Or den

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N=4

 

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6.3.

SEMESTRE II – 2017

Sinuosidad de las corrientes de drenaje.-Es la relación que existe entre la longitud del cauce principal, Lc, y la longitud del valle del cauce principal medida en línea recta o curva, Lt.

Dónde:

              

Longitud del cauce Principal Longitud del cauce

 

Un valor de S menor o igual a 1.25 indica ind ica baja sinuosidad. Entre más sinuoso sinu oso  

las velocidades en el cauce son menores. 6.4.

Densidad de Drenaje.- La densidad de drenaje permite tener un mejor conocimiento de la complejidad y desarrollo del sistema de drenaje de la cuenca. En general, una mayor densidad de escurrimientos indica mayor estructuración de la red fluvial, o bien que existe mayor potencial de erosión.Pero también la densidad de drenaje provee una liga entre los atributos de forma de la cuenca y los procesos que operan a lo largo del curso de la corriente. Más precisamente, la densidad de drenaje refleja controles topográficos, litológicos, y vegetaciones, además de incorporar la influencia del hombre.La densidad de drenaje d renaje se define como la longitud total de los cauces dentro de la cuenca, dividida entre el área total de drenaje.

  

 

Dónde:

Ls = Longitud Total de la lass Corrientes Ls=2 Ls=259,554km 59,554km  A = Area de la Cuenca = A = 1074,653561 km 2 

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Ls = Longitud Total de la lass Corrientes Ls=259,554km  A = Area de la Cuenca = A = 1074,653561 km 2 

            La densidad de drenaje es un indicador de la respuesta de la cuenca ante un aguacero, y, por tanto, condiciona la forma del hidrograma resultante en el desagüe de la cuenca. A mayor densidad de drenaje, más dominante es el flujo en el cauce frente al flujo en ladera, lo que se traduce en un menor tiempo de respuesta de la cuenca y, por tanto, un menor tiempo al pico del hidrograma. Strahler (1952) encontró en Estados Unidos valores de D desde 0,2 Km/Km2 para cuencas con drenaje pobre y hasta 250 Km/Km2 para cuencas muy bien drenadas. Se concluye que la cuenca posee drenaje pobre.

6.5.

Densidad de corriente.- Uno de los indicadores del grado de bifurcación o eficiencia de una cuenca es la densidad de corrientes DS, definida como el número de corrientes perennes e intermitentes por unidad de área. En el texto de Campos Aranda la densidad de corrientes corri entes la señala como frecuencia de corrientes.  Dónde:

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Ns=141

NS = Numero de corrientes perennes e intermitentes = 141  A = Area de la Cuenca = A = 1074,653561 km 2 

      ⁄  6.6.

Frecuencias de Corriente.-Uno de los indicadores del grado de bifurcación o eficiencia de una cuenca es la densidad de corrientes D S, definida como el número de corrientes perennes e intermitentes por unidad de área. En el texto de Campos Aranda la densidad de corrientes la l a señala como frecuencia de corrientes.

  

 

NS = Número de corrientes perennes e intermitentes = 141  A = Área de la cuenca = 1074,653561 km2 

      ⁄ 

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7. CAUCE PRINCIPAL

En toda cuenca hidrológica y todo sistema de corrientes, el conocimiento de las características geométricas del cauce principal constituye un factor importante para analizar el funcionamiento hidráulico de la cuenca y la estimación de los escurrimientos en el cauce, ya que en este se concentra la mayor cantidad de agua precipitada; al respecto, son de trascendencia la Longitud, el Perfil y la Pendiente.   7.1. Longitud del Cauce Principal.- La longitud del cauce principal es un parámetro también importante en la respuesta hidrológica de una cuenca, a mayor longitud mayor tiempo de concentración y viceversa.

       

7.2.

Perfil del Cauce principal.El perfil de un cauce indica gráficamente la variación de la elevación a lo largo de su desarrollo, se obtiene llevando a una gráfica los valores de sus recorridos horizontales (abscisas) contra los cambios de elevaciones. ESTE STE[m] [m]

NOR NORTE[m] [m]

Lpa Lparrcial[ ial[m m]

Lacum[m] [m]

Cota ota[m [m]]

208569,7 ,76 604 7861949,1 ,14 414

0,00 ,0000

0,00 ,0000

3247,61 ,6101

208582,7 ,70 076 7861936,31 ,3169

18,22 ,2236

18,22 ,2236

3246,30 ,3067

208594,0 ,02 263 7861924,99 ,9982

16,00 ,0070

34,23 ,2306

3243,75 ,7517

208605,3 ,34 450 7861913,67 ,6795

16,00 ,0070

50,23 ,2377

3243,11 ,1143

208616,6 ,66 637 7861902,36 ,3609

16,00 ,0070

66,24 ,2447

3238,64 ,6499

208627,9 ,98 823 7861891,04 ,0422

16,00 ,0070

82,25 ,2517

3229,50 ,5065

208640,0 ,05 556 7861878,90 ,9060

17,11 ,1187

99,37 ,3704

3220,77 ,7750

208652,1 ,12 289 7861866,76 ,7699 208664,0 ,01 135 7861854,75 ,7595

17,11 ,1187 16,89 ,8965

116,48 ,4891 133,38 ,3857

3209,86 ,8640 3218,37 ,3793

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SEMESTRE II – 2017

208675,89 ,8981 7861842,7 ,74 491

16,89 ,8965

150,28 ,2822

3216,16 ,1631

208688,28 ,2858 7861830,4 ,48 872

17,43 ,4301

167,71 ,7123

3220,81 ,8159

208700,67 ,6734 7861818,2 ,22 253

17,43 ,4301

185,14 ,1424

3243,10 ,1086

208711,39 ,3947 7861807,5 ,58 826

15,10 ,1067

200,24 ,2492

3256,49 ,4949

208721,15 ,1571 7861797,7 ,74 495

13,85 ,8562

214,10 ,1053

3255,84 ,8480

208726,46 ,4627 7861792,5 ,51 146

7,45 ,4534

221,55 ,5588

3257,86 ,8675

208726,60 ,6042 7861785,0 ,08 867 208726,53 ,5335 7861772,2 ,21 117

7,42 ,4292 12,87 ,8752

228,98 ,9880 241,86 ,8632

3249,27 ,2787 3233,63 ,6361

208726,60 ,6042 7861758,2 ,27 756

13,93 ,9363

255,79 ,7995

3216,71 ,7196

208726,67 ,6750 7861742,8 ,85 539

15,42 ,4219

271,22 ,2214

3207,00 ,0000

208726,60 ,6042 7861724,4 ,46 611

18,39 ,3930

289,61 ,6144

3207,00 ,0000

208726,60 ,6042 7861703,8 ,87 752

20,58 ,5859

310,20 ,2002

3207,00 ,0000

208726,60 ,6042 7861682,5 ,58 819

21,29 ,2933

331,49 ,4935

3219,87 ,8789

208726,60 ,6042 7861660,7 ,79 935

21,78 ,7885

353,28 ,2819

3244,35 ,3569

208726,67 ,6750 7861635,6 ,60 094

25,18 ,1842

378,46 ,4661

3266,57 ,5763

208726,53 ,5335 7861617,7 ,71 117

17,89 ,8982

396,36 ,3643

3273,55 ,5589

18 189 998 980,9 0,960 604 4 78 7826 2623 232,4 2,464 643 3 18 189 995 953,9 3,932 322 2 78 7826 2623 232,4 2,464 643 3

27,028 7,0282 2 27,028 7,0282 2

50 5019 196,3 6,39 932 50 5022 223,4 3,42 214

39 3940 40,52 ,5221 21 39 3959 59,28 ,2807 07

18 189 994 943,9 3,995 953 3 78 7826 2625 251,0 1,013 131 1

21,042 1,0427 7

50 5024 244,4 4,46 641

39 3976 76,32 ,3211 11

18 189 993 934,0 4,058 585 5 78 7826 2626 269,5 9,561 619 9

21,042 1,0428 8

50 5026 265,5 5,50 069

39 3981 81,67 ,6712 12

18 189 992 924,1 4,121 216 6 78 7826 2628 288,1 8,110 106 6

21,042 1,0428 8

50 5028 286,5 6,54 497

39 3986 86,71 ,7110 10

18 189 990 902,9 2,956 562 2 78 7826 2627 274,1 4,199 990 0

25,328 5,3280 0

50 5031 311,8 1,87 777

39 3985 85,43 ,4355 55

18 189 988 881,7 1,790 907 7 78 7826 2626 260,2 0,287 875 5

25,328 5,3280 0

50 5033 337,2 7,20 057

39 3984 84,02 ,0232 32

18 189 986 860,6 0,625 252 2 78 7826 2624 246,3 6,375 759 9

25,328 5,3280 0

50 5036 362,5 2,53 337

39 3986 86,15 ,1546 46

18 189 983 839,4 9,459 598 8 78 7826 2623 232,4 2,464 643 3

25,328 5,3280 0

50 5038 387,8 7,86 618

39 3991 91,46 ,4681 81

18 189 981 815,1 5,157 571 1 78 7826 2622 228,4 8,432 328 8

24,634 4,6348 8

50 5041 412,4 2,49 966

39 3995 95,82 ,8212 12

18 189 979 790,8 0,854 544 4 78 7826 2622 224,4 4,401 013 3

24,634 4,6348 8

50 5043 437,1 7,13 314

39 3998 98,46 ,4661 61

18 189 976 766,5 6,551 517 7 78 7826 2622 220,3 0,369 698 8

24,634 4,6348 8

50 5046 461,7 1,76 661

40 4007 07,71 ,7133 33

18 189 974 742,2 2,249 491 1 78 7826 2621 216,3 6,338 383 3

24,634 4,6348 8

50 5048 486,4 6,40 009

40 4007 07,50 ,5044 44

18 189 971 717,9 7,946 464 4 78 7826 2621 212,3 2,306 067 7

24,634 4,6348 8

50 5051 511,0 1,03 357

40 4019 19,21 ,2103 03

18 189 969 693,6 3,643 437 7 78 7826 2620 208,2 8,275 752 2

24,634 4,6348 8

50 5053 535,6 5,67 705

40 4030 30,30 ,3025 25

18 189 966 669,3 9,341 411 1 78 7826 2620 204,2 4,243 437 7

24,634 4,6348 8

50 5056 560,3 0,30 053

40 4042 42,04 ,0479 79

18 189 964 647,8 7,877 775 5 78 7826 2618 186,2 6,258 580 0

28,003 8,0030 0

50 5058 588,3 8,30 083

40 4053 53,85 ,8548 48

18 189 962 626,4 6,413 139 9 78 7826 2616 168,2 8,272 723 3

28,003 8,0030 0

50 5061 616,3 6,31 114

40 4056 56,35 ,3592 92

18 189 960 604,9 4,950 503 3 78 7826 2615 150,2 0,286 867 7

28,003 8,0030 0

50 5064 644,3 4,31 144

40 4055 55,71 ,7169 69

18 189 958 583,4 3,486 868 8 78 7826 2613 132,3 2,301 010 0

28,003 8,0030 0

50 5067 672,3 2,31 174

40 4052 52,66 ,6634 34

18 189 956 562,0 2,023 232 2 78 7826 2611 114,3 4,315 153 3

28,003 8,0030 0

50 5070 700,3 0,32 205

40 4052 52,12 ,1269 69

18 189 954 540,5 0,559 596 6 78 7826 2609 096,3 6,329 296 6 18 189 951 519,0 9,096 961 1 78 7826 2607 078,3 8,343 439 9

28,003 8,0030 0 28,003 8,0030 0

50 5072 728,3 8,32 235 50 5075 756,3 6,32 265

40 4054 54,27 ,2762 62 40 4053 53,68 ,6804 04

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HIDROLOGÍA CIV – 231

SEMESTRE II – 2017

18 1895 9519 19,09 ,0961 61 782 8260 6078 78,34 ,343 39

28 28,00 ,0030 30

50 5075 756 6,3265 ,3265

40 405 53,680 3,6804 4

18 1894 9497 97,63 ,6325 25 782 8260 6060 60,35 ,358 83

28 28,00 ,0030 30

50 5078 784 4,3295 ,3295

40 405 59,274 9,2740 0

18 1894 9486 86,18 ,1852 52 782 8260 6037 37,78 ,781 18

25 25,31 ,3128 28

50 5080 809 9,6423 ,6423

40 406 60,678 0,6785 5

18 1894 9474 74,73 ,7380 80 782 8260 6015 15,20 ,205 53

25 25,31 ,3128 28

50 5083 834 4,9551 ,9551

40 406 63,799 3,7991 1

18 1894 9463 63,29 ,2908 08 782 8259 5992 92,62 ,628 88

25 25,31 ,3128 28

50 5086 860 0,2679 ,2679

40 406 62,018 2,0185 5

18 1894 9451 51,84 ,8435 35 782 8259 5970 70,05 ,052 23

25 25,31 ,3128 28

50 5088 885 5,5807 ,5807

40 405 59,663 9,6630 0

18 1894 9440 40,39 ,3963 63 782 8259 5947 47,47 ,475 58 18 1894 9418 18,05 ,0583 83 782 8259 5930 30,54 ,543 34

25 25,31 ,3128 28 28 28,03 ,0302 02

50 5091 910 0,8935 ,8935 50 5093 938 8,9237 ,9237

40 406 61,426 1,4266 6 40 406 62,592 2,5925 5

18 1893 9395 95,72 ,7202 02 782 8259 5913 13,61 ,611 10

28 28,03 ,0302 02

50 5096 966 6,9539 ,9539

40 406 63,327 3,3277 7

18 1893 9373 73,38 ,3822 22 782 8258 5896 96,67 ,678 86

28 28,03 ,0302 02

50 5099 994 4,9841 ,9841

40 407 71,342 1,3429 9

18 1893 9351 51,04 ,0442 42 782 8258 5879 79,74 ,746 63

28 28,03 ,0302 02

51 5102 023 3,0143 ,0143

40 406 68,435 8,4356 6

18 1893 9328 28,70 ,7062 62 782 8258 5862 62,81 ,813 39

28 28,03 ,0302 02

51 5105 051 1,0445 ,0445

40 406 67,245 7,2456 6

PERFIL DEL CAUCE PRINCIPAL

De las coordenadas del perfil del cauce se obtiene:  

           UNIV. QUISPE SANTOS MANUEL EDUARDO

 

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Tabla de las primeras coordenadas del perfil del Cauce Principal ArcGIS 9.3

7.3.

Pendiente del cauce Principal La pendiente de la corriente principal es uno de los indicadores más importantes del grado de respuesta de una cuenca a una tormenta. Dado que está pendiente varía a lo largo del cauce, es necesario definir una pendiente media.

7.3.1. Criterios Simplificados.- Este método considera la pendiente del cauce, como la relación entre el desnivel que hay entre los extremos del cauce y la proyección horizontal de su longitud, además se puede clasificar el relieve o topografía del terreno según la tabla.

  

 

S= Pendiente promedio del cauce principal D= Desnivel de cotas entre la cota mayor y la cota menor del cauce principal LC = Longitud del cauce principal

                   

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7.3.2. Criterio de la recta equivalente.- Una manera más real de evaluar la pendiente de un cauce, se obtiene por la pendiente p endiente de una línea recta que se apoya en el inicio o salida de la cuenca y tiene ti ene igual área arriba y abajo, respecto al perfil del rio principal, entonces la formula a usar será.  

   S= Pendiente promedio del cauce principal

c ota menor del cauce = Desnivel de cotas entre la cota mayor y la cota principal.

L = Longitud del lado mayor del rectángulo

                             

 

 

   

 

7.3.3. Fórmula de A A.B. .B. Taylor y H.E. Schwars.- Taylor y Schwarz proponen calcular la pendiente media de un canal de sección transversal uniforme que tenga la misma longitud y tiempo de recorrido que q ue la corriente en cuestión. La velocidad de recorrido del agua en el tramo puede calcularse como: i

   

 

Dónde k es un factor que depende de la rugosidad y la forma de la sección transversal y Si  es la pendiente del tramo i.  Además por definición:

  

 

Donde ∆X es la longitud del tramo i y t i i   es el tiempo de recorrido en ese

tramo. De las fórmulas anteriores se obtiene:

   

 

Por otra parte, la velocidad media de recorrido en todo el cauce dividido en tramos es: m  

     

 

Donde L es la longitud total del cauce, T es el tiempo total de recorrido y Si   es la pendiente media buscada. El tiempo T será naturalmente:

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

Y la longitud L: 



∑  ∑   





 

∑

 



Finalmente, usando las tres últimas ecuaciones y despejando S se obtiene:

                [    ] Mediante un razonamiento semejante se puede obtener la siguiente sigu iente fórmula  

para el caso en que las longitudes de los tramos no sean iguales:

         [     ] l[m]

Desnivel [m]

  

Prog.[m]

Cota[m]

0,0000

4068,4356

1009,0559

4067,2456

1009,0559

1,1900 0,00117932 29383,2732

1996,9919

3918,4109

987,9360

148,8347 0,15065222 2545,31195

3003,5645

3848,9414

1006,5726

69,4694 0,06901583 3831,51695

4001,0610

3824,8058

997,4965

24,1357 0,02419622 6412,65071

5001,4235

3810,0013

1000,3625

14,8045

0,0147991 8223,17921

6008,3813

3810,0000

1006,9578

0,0013

1,307E-06 880793,472

7015,9358

3783,2923

1007,5545

8008,0690

3776,5993

992,1332

6,6931 0,00674614 12079,3192

9000,7167

3739,9751

992,6477

36,6242 0,03689546 5167,83506

9998,2724

3601,3356

997,5557

11002,0710 3574,8643 11999,6469 3554,9676

1003,7985 997,5759

26,4713 0,02637108 6181,33967

13007,0327 3538,2181

1007,3858

16,7495

13999,5567 3528,4992

992,5240

9,7189 0,00979214 10030,0305

15012,6615 3518,8586

1013,1048

9,6406 0,00951587 10385,5672

16003,0783 3509,2426

990,4168

9,6160 0,00970903 10051,4797

16993,6734 3502,8039

990,5952

6,4387 0,00649979 12287,0154

18002,2755 3493,3680

1008,6021

9,4359 0,00935545 10427,6767

18994,6046 3490,0000

992,3291

3,3680 0,00339405 17033,2181

20011,2400 3474,2957

1016,6354

15,7043 0,01544735 8179,71535

21009,8754 3454,6488

998,6354

19,6469

22003,0789 3443,0113 23015,4087 3434,0349

993,2035 1012,3298

11,6375 0,01171715 9175,44764 8,9764 0,00886704 10750,6027

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Si

26,7077 0,02650741

138,6395

l/raiz(Si)

6188,4924

0,1389792 2675,85305

19,8967 0,01994508 7063,63291 0,0166267 7812,54968

0,0196737 7119,73657

 

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24005,1414 3431,3338

989,7328

2,7012 0,00272919 18945,2682

24997,9946 3408,2393

992,8532

23,0944 0,02326068 6509,89256

25996,0078 3394,9222

998,0132

13,3171 0,01334364 8639,70863

26990,8618 3382,0000

994,8540

12,9222 0,01298904 8729,12644

28011,7985 3368,9337

1020,9367

13,0663 0,01279839 9024,45814

29003,3015 3361,0000

991,5029

7,9337 0,00800164

30013,5041 3352,0000

1010,2026

9,0000

31001,2805 3344,8886

987,7764

7,1114 0,00719944 11641,5089

32008,6051 3336,0000

1007,3246

8,8886 0,00882393

32996,2218 3333,0873

987,6167

2,9127 0,00294925 18185,8081

33990,3808 3324,5136

994,1590

8,5737 0,00862402 10705,3495

35000,6815 3321,0579

1010,3007

3,4557 0,00342048 17274,5616

35994,0965 3319,2098

993,4150

1,8481 0,00186038 23031,8906

37000,3820 3311,1672

1006,2855

8,0426 0,00799238 11255,9744

38008,5760 3309,8142

1008,1940

1,3530 0,00134198 27521,4458

39011,5087 3306,7613

1002,9327

3,0528 0,00304391 18178,4164

39992,3747 3305,1218

980,8660

1,6395 0,00167148 23991,5821

41010,9556 3303,0000

1018,5809

2,1218 0,00208314

42005,9098 3303,0000 43008,9373 3303,0000

994,9542 1003,0275

0,0000 0,0000

44008,3593 3302,8248

999,4220

0,1752 0,00017535 75473,9493

45000,9525 3302,0000

992,5932

0,8248 0,00083091 34434,6115

46001,9889 3302,0000

1001,0364

0,0000

0

0

46996,5015 3302,0000

994,5125

0,0000

0

0

47990,5511 3302,0000

994,0497

0,0000

0

0

48997,2656 3302,0000

1006,7145

0,0000

0

0

50002,1941 3302,0000

1004,9285

0,0000

0

0

51023,0143 3302,0000

1020,8202

0,0000

0

0

51051,0445 3247,6101

28,0302

0,0089091 10702,6543

  Alejamiento medio

   √  

 

 Am = Alejamiento medio LCP= =Área Longitud del cauce =  A de la cuenca = Aprincipal = 1074,653561 km 2   



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0 0

10723,545

22317,03 0 0

54,3899 1,94040249 20,1224273

SUMA=           

7.4.

11084,201

1462169,9

 

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         7.5.

Coeficiente de Torrencialidad.-Est Torrencialidad.-Este e coeficiente se emplea para estudios de máximas crecidas; y se determina por la ecuación:

 D  = Coeficiente de torrenciabilidad      N = Numero de orden de corriente = N=4 

 

d

 A = Área de la cuenca = A = 1074,653561 km2 

        7.6.

Coeficiente de Masividad.- Se representa por Martonne, su expresión es la siguiente.

   

 

 y fue establecido por

 

∆m= Altura media de la cuenca = 3950m=3,95km 3950m=3 ,95km

 A = Área de la cuenca = A = 1074,653561 km2 

  

 

    7.7.

Coeficiente Orográfico.-

 Tan = Coeficiente de Masividad = 0,0037101       ∆m= Altura media de la cuenca = 3950m=3,95km 3950m=3 ,95km α

 

8. TIEMPO DE CONCENTRACIÓN   Tiempo necesario para que todo el sistema (toda la cuenca) contribuya eficazmente a la generación de flujo en el desague. Comúnmente el tiempo de concentración se define como, el tiempo que tarda una partícula de agua caída en el punto mas UNIV. QUISPE SANTOS MANUEL EDUARDO

 

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alejado de la cuenca hasta la salida del desagüe. Además, debe tenerse en claro que el tiempo de concentración de una cuenca no es constante; según Marco y Reyes (1992) aunque muy ligeramente depende, de la intensidad y la precipitacion. Por tener el concepto de tiempo de concentración una cierta base física, han sido numerosos los autores que han obtenido formulaciones del mismo, a partir de características morfológicas y geométricas de la cuenca   8.1. Fórmula de California o Kirpich Kirpich..

  

TC = Tiempo de concentración

 

L = Longitud de cauce = 51,702 Km S = Pendiente media = 0.0169245

          

 

8.2.

Fórmula de Giandotti

          √  √ √  

TC = Tiempo de concentración

 

 A = Área de la cuenca = A = 1074,653561 km2  LCP = Longitud de cauce = 51,702 Km ∆m= Altura media de la cuenca = 3950m=3,95km 3950m=3 ,95km

     √       √  8.3.

Fórmula Australiana.- Según VILLON(2002), en los estudios realizados en  Australia (1977), el tiempo tiempo de concentración se calcula de la siguiente forma:

         TC = Tiempo de concentración, en mm  A = Área de la cuenca = A = 1074,653561 km2  LCP = Longitud de cauce = 51,702 Km S= Pendiente de Perfil de corriente en m/km = S=16,9245m/km S= 16,9245m/km

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            9. GEOLOGIA, SUELOSY COBERTURA VEGETAL 9.1.

Geología y Suelos. 

9.2.

Cobertura Vegetal  SUELOS Y COBERTURA DE LA CUENCA

N° 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

DESCRIPCIÓN SUELO 2006 As Aso ociac iacion ion Lepto eptoso sole less - Cambisol isoles es con inc inclusi lusio on de Histo istoso sole less y Aren Areno osole soless Asoci Asociac acion ion Le Lept ptos osole oless - Camb Cambiso isoles les co con n inc inclus lusion ion de Hist istos osole oless y Ar Areno enoso soles les Asoc Asocia iaccion ion Lep epto toso soles les-C -Caambis mbisol oles es co con n inc inclusi lusion on de Fluv Fluvis isol oles es y An Antr tros osol oles es Consociac iacio ion n Cambiso isoles les con inc inclus lusio ion n de Fluv luviso isole less y Ant Antrosoles les Consociacion Le ptosol es con i ncl usi on Cambi sole s Consociac iacio ion n Cambiso isoles les con inc inclus lusio ion n Lep epttosoles les y Flu Fluviso isoles les As Aso ociac iacion ion Ca Camb mbis iso ole less - Lep epto toso sole less con inc inclusi lusio on Fluv Fluvis iso oles les y Luv uvis iso oles les Asoc Asocia iaccion ion Camb Cambis isol oles es - Lixis Lixisol oles es con inc inclusi lusion on de Calc Calcis isol oles es y An Antr tros osol oles es Asoc Asocia iaccion ion Camb Cambis isol oles es-L -Lep epto toso soles les co con n inc inclusi lusion on de Histo istoso soles les y Fluv Fluvis isol oles es Asoc Asocia iaccion ion Camb Cambis isol oles es - Le Lept ptos osol oles es con incl inclus usio ion n Fluv Fluvis isol oles es y An Antr tros osol oles es Cons Consoc ocia iaccio ion n Ca Camb mbis isol oles es con inc inclusi lusion on Lep epto toso soles les,, Fluv Fluvis isol oles es y An Antr tros osol oles es

UNIV. QUISPE SANTOS MANUEL EDUARDO

Are a_Km2 9,0 ,08 845 2484 484,3 ,35 548 1120,7 ,75 580 488,7 ,79 996 1496,5856 1878,6 ,62 273 4112,6 ,66 643 462,5 ,51 118 2068,0 ,00 084 9366,9 ,92 265 4616,9 ,99 913

Are a__Ha 908,4 ,44 466 248 24843 435 5,4 ,48 827 112075,8 ,80 007 48879,9618 149658,5620 187862,7 ,72 265 411266,4 ,42 279 46251,1 ,17 758 206800,8 ,84 409 936692,6 ,65 502 461699,1 ,12 297

 

HIDROLOGÍA CIV – 231

SEMESTRE II – 2017

USO DE SUELOS DE LA CUENCA

N° 0 1 2 3 4 5

USO_ACTUAL Pastoreo de ovi nos y l lamas Agricol a secano Pastoreo de ovi nos y l lamas Agricol a secano Pastoreo ex tensi vo de ll ama, ovinos y vi cunas Si n uso agropecuario, ex tracci on minerales Agricol a secano y val le Agri Agriccola sec secan anoo-va valle lle y Past Pastor oreo eo ext exten ensiv sivo o de ovino ovinoss y caprin prinos os

UNIV. QUISPE SANTOS MANUEL EDUARDO

Area__Km2

Area__HA

9,0845 10178,7162 8917,0959 878,4209 403,3833 5426,90 ,9048

908,4466 1017871,6205 891709,5892 87842,0854 40338,3334 542690,47 ,4798