Informe de Hidrologia

2016

UNIVERSIDAD DE HUANUCO

“UNIVERSIDAD DE HUANUCO” HIDROLOGIA TEMA: DELIMITACION DE UNA CUENCA HIDROGRAFICAS  ”  

“  

“

Año De La consolidación del Mar de Grau Grau ”

FACULTAD DE INGENIERÍA

Escuela Académica Profesional de Ingeniería Civil

DELIMITAR UNA CUENCA HIDROGRÁFICA

DOCENTE

: ING. DAVID NAPOLEON LEON BENANCIO

CURSO

: HIDROLOGIA

RESPONSABLE

: AVILA ALVAREZ GERSON STIFF

GRUPO: “B” HUÁNUCO  – P E R Ú

2016 HIDROLOGIA

1

“UNIVERSIDAD DE HUANUCO” HIDROLOGIA TEMA: DELIMITACION DE UNA CUENCA HIDROGRAFICAS  ”  

“  

“Rural y la Seguridad A

INTRODUCCION

El presente informe se tiene un análisis completo se ha tomado como fuente elemental los datos hidrológicos en las diferentes estaciones que nos darán una visión acerca del comportamiento de los procesos que son sumamente complejas que se encuentran en función de las características de las subcuentas trazadas dentro de una cuenca, ya que se encontrara en la parte más alta, la cual será el cauce principal. Una cuenca hidrológica es la zona de la superficie terrestre en la cual, todas las gotas de agua procedentes de una precipitación que caen sobre ella se van a dirigir hacia el mismo punto de salida (punto que generalmente es el de menor cota o altitud de la cuenca). Sus límites quedan establecidos por la divisoria geográfica principal de las aguas de las precipitaciones; también conocido como "parte aguas" (Su contorno o perímetro se encuentra limitado por el lomo o filo de las montañas, denominado parte aguas). El parte aguas, teóricamente, es una línea imaginaria que une los puntos de máximo valor de altura relativa entre dos laderas adyacentes pero de exposición opuesta; desde la parte más alta de la cuenca. La medida de la precipitación sobre una cuenca se realiza por medio de los pluviómetros. Se basan en la recogida de la precipitación (lluvia o nieve) en un elemento denominado colector. Las cabeceras de cuenca, son los sitios altos que se encuentran en el parte aguas de las montañas, pero el sitio más alto de todos es la cabecera principal de cuenca.

HIDROLOGIA

2

“UNIVERSIDAD DE HUANUCO” HIDROLOGIA TEMA: DELIMITACION DE UNA CUENCA HIDROGRAFICAS  ”  

“  

1.- OBJETIVOS Y ANTESCEDENTES

I.

ANTESCEDENTES

 A partir de los años 1960, en el Perú se han iniciado estudios hidrológicos para la evaluación y cuantificación de los recursos hídricos en cuencas de mayor y menor importancia para el desarrollo agropecuario de nuestro país. las características de las subcuencas trazadas dentro de la cuenca alta del río Huertas y Huallaga, cuyo cauce principal lo constituye el río Huallaga, uniéndose al Rio Huallaga y las subcuencas que lo constituyen el sistema hídrico donde sus afluentes secundarios, terciarios, de cuarto orden o más refleja un comportamiento de acuerdo a cómo se están manejando los recursos agua, suelo y bosque, donde los criterios de topografía, altitud y cobertura es importante para el cálculo del coeficiente de Escorrentía dentro del espacio del territorio delimitado de la cuenca del río Huertas y Huallaga desde la altitud de 4500 hasta los 2000.22 m.s.n.m., donde se encuentra conformado por un sistema hídrico que conducen sus aguas al Río Huallaga, donde integra las interacciones entre la cobertura sobre el terreno de profundidades del suelo y entorno de la línea divisoria de las aguas, existiendo entradas y salidas, dónde el ciclo hidrológico permite cuantificar el ingreso de la cantidad de agua por medio de sus precipitaciones pluviales y salida por medio de su río y la evaporación de la misma, las sub cuencas con mayores áreas que, cuenta con recursos hídricos provenientes de manantiales, aguas superficiales, aguas del sub. Suelo y ojos de agua con permanente vegetación.

OBJETIVOS

II.     

HIDROLOGIA

 Aplicar los conceptos básicos de cuencas, así como sus tipos y características. Conocer los parámetros correspondientes de una cuenca ya que es fundamental para hacer los estudios a elaborar.  Afianzar los criterios cartográficos para delimitar unidades Hidrográficas. Realizar un análisis comparativo de los resultados de los diferentes métodos aplicados.

3

“UNIVERSIDAD DE HUANUCO” HIDROLOGIA TEMA: DELIMITACION DE UNA CUENCA HIDROGRAFICAS  ”  

“  

 ABASTECIMIENTO CONTINÚO DE AGUA DULCE Las cuencas son un elemento fundamental en la obtención n de agua para atender las necesidades de los diferentes usuarios, a largo plazo. Los procesos naturales que se producen en la cuenca, a través de la interacción entre el agua, suelo, clima y vegetación n favorecer la captación n de agua, abasteciendo los cauces incluso en secas; además, la cuenca puede cumplir mucho mejor la función de tratamiento de aguas residuales que un sistema técnicamente avanzado que cuesta miles de d lares. 

REGULACIÓN DE LA CANTIDAD DE AGUA

Los ríos son una fuente segura de agua durante todo el a o; debido a que en ocasiones el caudal alimenta zonas de pantanos y ciénagas. Esto propicia que el agua en la temporada de las lluvias fluya más lentamente, lo cual amplía, en las épocas más secas, el período en el que puede disponerse de agua.

• REGULACIÓN CLIMÁTICA La preservación n de los sistemas hidrológicos naturales como los humedales, pantanos y bosques dentro de la cuenca tiene efectos micro climáticos y macro climáticos evidentes.

• LA EVAPOTRANSPIR ACIÓN Es una fuente de niveles locales de humedad y la biodiversidad local. En las áreas con vegetación, gran parte del agua de las lluvias regresa a la atmosfera por evaporación n o transpiración n volviendo a precipitar en la zona circundante .

HIDROLOGIA

4

“UNIVERSIDAD DE HUANUCO” HIDROLOGIA TEMA: DELIMITACION DE UNA CUENCA HIDROGRAFICAS  ”  

“  

DEFINICIONES Dentro de los términos que generalmente se utilizan, para definir e Identificar los componentes que identifican las características de unas cuencas tenemos: 

CUENCA

Sistema integrado por varias subcuencas o microcuencas. 

SUBCUENCAS

Conjunto de micro cuencas que drenan a un solo cauce con caudal fluctuante pero  permanente. 

MICROCUENCAS

Una microcuenca es toda área en la que su drenaje va a dar al cauce principal de una Subcuenca; es decir, que una Subcuenca está dividida en varias microcuencas. 

QUEBRADAS

Es toda área que desarrolla su drenaje directamente a la corriente principal de una microcuenca.

HIDROLOGIA

5

“UNIVERSIDAD DE HUANUCO” HIDROLOGIA TEMA: DELIMITACION DE UNA CUENCA HIDROGRAFICAS  ”  

“  



CUENCA ALTA Corresponde generalmente a las áreas monta osas o cabeceras de los cerros, limitadas en su parte superior por las divisorias de aguas.



CUENCA MEDIA Donde se juntan las aguas recogidas en las partes altas y en donde el río  principal mantiene un cauce definido.



CUENCA BAJA O ZONAS TRANSICIONALES Donde el río desemboca a ríos mayores o a zonas bajas tales como estuarios y humedales.

TIPOS DE CUENCAS: A) POR SU TAMAÑO GEOGRÁFICO: Las cuencas hidrográficas pueden ser:   

Grandes Medianas o Pequeñas

Los conceptos de pequeñas cuencas o microcuencas, pueden ser muy relativos cuando se desarrollen acciones, se recomienda entonces utilizar criterios conjuntos de comunidades o unidades territoriales manejables desde el punto de vista hidrográfico.

HIDROLOGIA

6

“UNIVERSIDAD DE HUANUCO” HIDROLOGIA TEMA: DELIMITACION DE UNA CUENCA HIDROGRAFICAS  ”  

“  

B) POR SU ECOSISTEMA Según el medio o el ecosistema en la que se encuentran, establecen una condición natural así tenemos: 

Cuencas áridas, (Cuenca del río Cañete)



Cuencas tropicales ( Cuenca del Canal de Panamá)



Cuencas frías (Cuenca del Lago Titicaca)



Cuencas húmedas

D) POR SU RELIEVE Considerando el relieve y accidentes del terreno, las cuencas pueden denominarse: 

Cuencas planas.



Cuencas de alta monta a,



Cuencas accidentadas o quebradas.

E) POR LA DIRECCIÓN DE LA EVACUACIÓN DE LAS AGUAS Existen tres tipos de cuenca.

HIDROLOGIA

7

“UNIVERSIDAD DE HUANUCO” HIDROLOGIA TEMA: DELIMITACION DE UNA CUENCA HIDROGRAFICAS  ”  

“  

HIDROGRAMA Un hidrograma de caudal es una gráfica o una tabla que muestra la tasa de flujo como función del tiempo en un lugar dado de la corriente. En efecto el hidrograma es una expresión integral de la característica fisiográfica y climática que rigen las relaciones entre la lluvia y escorrentía de una cuenca de drenaje particular. Según Heras (1983), el hidrograma permite representar la variación del caudal de un río, en función del tiempo. El hidrograma, está en función del aporte de precipitaciones que puedan ocurrir en la superficie de la cuenca y de las características físicas de ella, tal como se puede apreciar en la Figura 4.8, donde se observa una comparación de dos hidrogramas en función de la forma de la cuenca. Es decir para este caso a mayor pendiente de la cuenca la respuesta del hidrograma es más directa.

HIDROLOGIA

8

“UNIVERSIDAD DE HUANUCO” HIDROLOGIA TEMA: DELIMITACION DE UNA CUENCA HIDROGRAFICAS  ”  

“  

FRECUENCIA DE DRENAJE:

Se define como el número de cauces de cualquier orden entre la superficie de la cuenca, utilizando la siguiente formula:

    Donde: F = Frecuencia de drenaje Foro Peruano para el gua—GWP Perú. Nc = Número total de corrientes o cauces.  A = Área total de la cuenca, en km2. El significado es similar al anterior, puesto que al obtener en número De cauces por Km2, establece la mayor o menor posibilidad de que cualquier gota de agua encuentre un cauce mayor o menor tiempo La utilización “N” conjunta de la densidad de drenaje y la frecuencia de cauces, facilita, en gran medida, la clasificación n de cuencas, ya que, en muchas ocasiones, existen cuencas muy diferentes con la misma frecuencia de cauces, que pueden distinguirse calculando su densidad de drenaje, o a la inversa.

HIDROLOGIA

9

“UNIVERSIDAD DE HUANUCO” HIDROLOGIA TEMA: DELIMITACION DE UNA CUENCA HIDROGRAFICAS  ”  

“  

EL DIAGNOSTICO DE UNA CUENCA Permite conocer o evaluar la vocación, la capacidad, el estado o situación integral de la cuenca, con todos sus componentes, y actores. Permite también conocer lo que produce la cuenca como unidad, y los servicios que brinda. En el diagnóstico de la cuenca se hace énfasis en cuatro componentes que son: La parte biofísico, lo socioeconómico, los aspectos tecnológicos y productivos y también la parte institucional y legal. Como resultado de un diagnóstico de la cuenca se debe lograr los siguientes resultados: La descripción biofísica y socioeconómica de la cuenca.  Conocer el potencial de la cuenca, es decir lo que ofrece la cuenca.  Conocer el uso que actualmente tiene la cuenca.  Conocer la problemática, las necesidades, conflictos y las áreas críticas.  Identificar los sitios y zonas vulnerables, con peligros o amenazas.  Analizar las probabilidades de desastres naturales por el mal manejo de la cuenca.  Conocer las limitantes y restricciones.  Determinar las causas y efectos de problemas y conflictos.  Conocer las tendencias (proyecciones) de las diferentes actividades y usos de los recursos naturales.   Conocer propuestas de soluciones o alternativas para muchos problemas y necesidades considerando las opiniones de los diferentes actores de la cuenca. 

Conocer la vulnerabilidad de la cuenca, es muy importante para el ordenamiento del territorio de acuerdo a condiciones de peligrosidad, riesgos o amenazas.

Un aspecto muy importante en la caracterización n de la cuenca es lo relacionado a la cantidad de agua que hay en ella y a la calidad de este recurso para los diferentes usos y principalmente para consumo humano.

HIDROLOGIA

10

“UNIVERSIDAD DE HUANUCO” HIDROLOGIA TEMA: DELIMITACION DE UNA CUENCA HIDROGRAFICAS  ”  

“  

2. MARCO TEORCO 

CUENCA HIDROGRÁFICA Una cuenca hidrográfica es un territorio drenado por un único sistema de   drenaje natural, es decir, que drena sus aguas al mar a través de un único  río, o que vierte sus aguas a un único lago endorreico. Una cuenca hidrográfica es delimitada por la línea de las cumbres, también llamada divisoria de aguas. El uso de los recursos naturales se regula administrativamente separando el territorio por cuencas hidrográficas, y con miras al futuro las cuencas hidrográficas se perfilan como las unidades de división funcionales con más coherencia, permitiendo una verdadera integración social y territorial por medio del agua. Las cuencas hidrológicas forman parte de la compleja y basta biodiversidad. Por su importancia, son prioritarias del Programa Hídrico Nacional, así como de las estrategias sustentables enfocadas al manejo de los recursos hídricos.



TIPOS DE CUENCAS Existen tres tipos de cuencas: 

EXORREICAS

Drenan sus aguas al mar o al océano. Un ejemplo es la cuenca del Plata, en Sudamérica. 

ENDORREICAS

Desembocan en lagos, lagunas o salares que no tienen comunicación fluvial al mar. Por ejemplo, la cuenca del río Desaguadero, en Bolivia. 

 ARREICAS

Las aguas se evaporan o se filtran en el terreno antes de encauzarse en una red de  drenaje.  Los arroyos, aguadas y cañadones de la meseta patagónica central pertenecen a este tipo, ya que no desaguan en ningún río u otro cuerpo hidrográfico de importancia. También son frecuentes en áreas del desierto del Sáhara y en muchas otras partes.

HIDROLOGIA

11

“UNIVERSIDAD DE HUANUCO” HIDROLOGIA TEMA: DELIMITACION DE UNA CUENCA HIDROGRAFICAS  ”  

“  



CARACTERÍSTICAS GEOMORFOLÓGICAS Las características geomorfológicas de una cuenca hidrográfica dan una idea de las propiedades particulares de cada cuenca, estas propiedades o parámetros facilitan el empleo de fórmulas hidrológicas, generalmente empíricas, que sirven para relacionarla y relacionar sus respuestas, por ejemplo las curvas de avenidas, a otras cuencas con características geomorfológicas análogas.



ÁREA DE LA CUENCA (KM2) Una cuenca tiene su superficie perfectamente definida por su contorno y viene a ser el área drenada comprendida desde la línea de división de las aguas, hasta el punto convenido (estación de aforos, desembocadura etc.). Para la determinación del área de la cuenca es necesario previamente delimitar la cuenca, trazando la línea divisoria, esta línea tiene las siguientes particularidades:   



Debe seguir las altas cumbres. Debe cortar ortogonalmente a las curvas de nivel. No debe cortar ninguno de los causes de la red de drenaje.

PERÍMETRO DE LA CUENCA (KM)

Es la longitud del contorno del área de la cuenca.



ÍNDICE DE COMPACIDAD

También denominado coeficiente de compacidad o de Graveliús, definida como la relación entre el perímetro de la cuenca y el perímetro de un círculo de área equivalente.

HIDROLOGIA

12

“UNIVERSIDAD DE HUANUCO” HIDROLOGIA TEMA: DELIMITACION DE UNA CUENCA HIDROGRAFICAS  ”  

“  



CURVA HIPSOMÉTRICA Puesta en coordenadas representa la relación entre la cota y la superficie de la cuenca que se encuentra por encima de esta cota. El relieve de una cuenca se representa correctamente con un plano con curvas de nivel, sin embargo, estas curvas de nivel son muy complejas, por medio de la curva hipsométrica se sintetiza esta información, lo que la hace más adecuada para trabajar.



POLÍGONO FRECUENCIAS DE ALTITUDES Representa el grado de incidencia de las áreas comprendidas entre curvas de nivel con respecto al total del área de la cuenca. De los dos parámetros anteriores, se definen los siguientes:   



 Altura media. Es la ordenada media de la curva hipsométrica.  Altura más frecuente. Es la altitud cuyo valor porcentual es el máximo de la curva de frecuencia de altitudes.  Altitud de frecuencia media. Es la altitud correspondiente al punto de abscisa media (50% del área) de la curva hipsométrica.

RECTÁNGULO EQUIVALENTE Es un rectángulo que tendría un comportamiento hidrológico semejante a la cuenca. En este rectángulo las curvas de nivel son rectas paralelas al lado menor. Los lados del rectángulo equivalente se determinan a través de fórmulas empíricas, una de las más utilizadas es la que se presenta abajo.

HIDROLOGIA

13

“UNIVERSIDAD DE HUANUCO” HIDROLOGIA TEMA: DELIMITACION DE UNA CUENCA HIDROGRAFICAS  ”  

“  

3. MEDICIÓN DE PRECIPITACION DE LA CUENCA HIDROGRAFICA En una cuenca suficientemente extensa pueden existir datos de varias estaciones pluviométricas, y se plantea el problema de evaluar una precipitación media. 3.1.

MÉTODO DE LOS POLÍGONOS DE THIESSEN.

Para poder aplicar este método es necesario conocer la localización de las estaciones dentro de la zona en estudio, ya que para su aplicación se requiere determinar la zona de influencia en cada una de ellas. En síntesis el método se basa en asignar cada punto de la cuenca a la estación más próxima; se deben unir las estaciones de dos en dos y dibujar las mediatrices de estos segmentos, asignando a cada estación el área limitada por las poligonales que forman las mediatrices .

 = ∑ ℎ    ℎ  ℎ  =   Donde:  A :

Área total de la zona (km2)

 Ai:

Área total tributaria de la estación i (km2)

Hpi:

Altura de precipitación registrada en la estación i (mm)

Hpm: Altura de precipitación media en la zona en estudio (mm) N : Número de estaciones localizadas dentro de la zona en estudio.

HIDROLOGIA

14

“UNIVERSIDAD DE HUANUCO” HIDROLOGIA TEMA: DELIMITACION DE UNA CUENCA HIDROGRAFICAS  ”  

“  



Nos ayudara a calcular la altura total de las precipitaciones. (imagen área de las estaciones).

3.2.

MÉTODO DE ISOYETAS

En la hipótesis de tener suficientes datos como para poder dibujar las Isoyetas, se puede utilizar este método que consiste en asignar al área entre cada dos Isoyetas la precipitación media de ellas. Las Isoyetas son líneas que unen puntos con la misma precipitación.

HIDROLOGIA

15

“UNIVERSIDAD DE HUANUCO” HIDROLOGIA TEMA: DELIMITACION DE UNA CUENCA HIDROGRAFICAS  ”  

“  

3.3.

MÉTODO DE ARITMETICO

Se calcula la precipitación media como la media aritmética de las precipitaciones. Es la suma de las alturas registradas de la lluvia, en un cierto tiempo de cada una de las estaciones localizadas dentro de la zona y se divide entre los números total de estaciones. Este método sólo es aceptable si existen muchas estaciones y se observa que la precipitación es similar en todas ellas.  Además, el valor calculado no incluye ningún tipo de valoración de la distribución espacial de las estaciones. Se calcula de la siguiente manera:

  1 ℎ   ℎ =

4. MATERIALES Y EQUIPOS  

Materiales

Plano topográfico   Plumones. 

 

Equipos Computadora.

HIDROLOGIA

16

“UNIVERSIDAD DE HUANUCO” HIDROLOGIA TEMA: DELIMITACION DE UNA CUENCA HIDROGRAFICAS  ”  

“  

5. METODOLOGÍA Esta práctica la realizamos con ayuda de la computadora y de AutoCAD, este último nos facilitó el trabajo de la delimitación de la cuenca. 

PRIMER PASO

Se identifica la red de drenaje o corrientes superficiales, y se realiza un esbozo muy general de la delimitación.

 AREA TOTAL: 

La línea de color MORADO, representa la delimitación de la cuenca.



La línea de color CELESTE, representa la el cauce principal.



La línea de color VERDE, representa los cauce secundarios.



La línea de color ANARANJADO, representa las curvas de nivel.

De acuerdo al plano dado por el profesor, delimitamos la cuenca:

HIDROLOGIA

17

“UNIVERSIDAD DE HUANUCO” HIDROLOGIA TEMA: DELIMITACION DE UNA CUENCA HIDROGRAFICAS  ”  

“  

Hallando por áreas, tomamos las 3 cotas para luego hallar su longitud de curva.

Hallamos entre las cotas las áreas, la cual estará en km2.

HIDROLOGIA

18

“UNIVERSIDAD DE HUANUCO” HIDROLOGIA TEMA: DELIMITACION DE UNA CUENCA HIDROGRAFICAS  ”  

“  

En el método dos aplicamos el método de Horton, donde hallaremos las puntos de intersección tanto en el eje x, como en el eje y.

Como podemos observar las áreas que hemos tomado entre cotas.

HIDROLOGIA

19

“UNIVERSIDAD DE HUANUCO” HIDROLOGIA TEMA: DELIMITACION DE UNA CUENCA HIDROGRAFICAS  ”  

“  

CONCLUSIONES









Se obtuvieron con los siguientes métodos una área de 53.2303105 km2, y un perímetro de 19.767508km. Hemos encontrado lo datos acumulados, en el factor de forma de curva de nuestra cuenca es de 0.0139429. El coeficiente de capacidad es de 1.7521756. Como se puede observar en los datos calculados, los 3 métodos se asemejan claramente, por lo cual se deduce que para el cálculo referencial de la precipitación promedia es válida cualquiera de los 3 métodos.

HIDROLOGIA

20

“UNIVERSIDAD DE HUANUCO” HIDROLOGIA TEMA: DELIMITACION DE UNA CUENCA HIDROGRAFICAS  ”  

“  

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS



Manual del Curso

  http://acolita.com/crear-mapa-de-isoyetas-isotermas-isobaras-en-arcgisisolineas/   http://www.fagro.edu.uy/~agromet/Fundamento%20de%20la%20medicion%20d e%20la%20precipitacion_2010.pdf





HIDROLOGIA

21