Parámetros Morfométricos de Una Cuenca

Alumna: Mayli Andrea Vela Sandoval Docente: Ing. Ricardo Chávez Ascencio Curso: Hidrología General

Tingo María, PERÚ 2015

I.

INTRODUCCIÓN

La caracterización es un inventarío detallado de los recursos y las condiciones biofísicas, socioeconómicas y ambientales de la cuenca y sus interrelaciones. La caracterización está dirigida fundamentalmente a cuantificar las variables que presenta la cuenca con el fin de establecer la vocación, posibilidades y limitaciones de sus recursos naturales con el ambiente, y las condiciones socioeconómicas de las comunidades que la habitan (Jiménez, 2009). El Perú cuenta con importantes recursos hídricos superficiales (lagos, lagunas, ríos, quebradas, manantiales, etc.) distribuidos en 159 unidades hidrográficas: conforman las tres grandes vertientes que caracterizan al territorio nacional Pacifico, Atlántico y Titicaca. La Provincia de Chachapoyas es una de las siete que conforman el Departamento de Amazonas, en la zona nororiental del Perú, bajo al administración del Gobierno regional de Amazonas. Limita por el norte con las provincias de Luya y Bongara; por el este con el Departamento de San Martín y la Provincia de Rodríguez de Mendoza; por el sur con el Departamento de San Martín; y por el oeste con el Departamento de Cajamarca. En este informe nos corresponde ofrecer información de la caracterización de la cuenca hidrográfica de Imaza que se localiza entre los distritos de Quinjalca, Olleros y Granada, provincia de Chachapoyas, región  Amazonas.

I.

INTRODUCCIÓN

La caracterización es un inventarío detallado de los recursos y las condiciones biofísicas, socioeconómicas y ambientales de la cuenca y sus interrelaciones. La caracterización está dirigida fundamentalmente a cuantificar las variables que presenta la cuenca con el fin de establecer la vocación, posibilidades y limitaciones de sus recursos naturales con el ambiente, y las condiciones socioeconómicas de las comunidades que la habitan (Jiménez, 2009). El Perú cuenta con importantes recursos hídricos superficiales (lagos, lagunas, ríos, quebradas, manantiales, etc.) distribuidos en 159 unidades hidrográficas: conforman las tres grandes vertientes que caracterizan al territorio nacional Pacifico, Atlántico y Titicaca. La Provincia de Chachapoyas es una de las siete que conforman el Departamento de Amazonas, en la zona nororiental del Perú, bajo al administración del Gobierno regional de Amazonas. Limita por el norte con las provincias de Luya y Bongara; por el este con el Departamento de San Martín y la Provincia de Rodríguez de Mendoza; por el sur con el Departamento de San Martín; y por el oeste con el Departamento de Cajamarca. En este informe nos corresponde ofrecer información de la caracterización de la cuenca hidrográfica de Imaza que se localiza entre los distritos de Quinjalca, Olleros y Granada, provincia de Chachapoyas, región  Amazonas.

1.1. Objetivo general - Caracterizar la cuenca hidrológica de Imaza. 1.2. Objetivos específicos - Determinar los parámetros morfométricos de la cuenca hidrológica Imaza. - Elaborar mapas de ubicación, localización, área y perímetro, orden de cauce de la cuenca y georreferenciación.

II.

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

2.1.

Cuenca hidrológica La cuenca de drenaje de una corriente, es el área de terreno donde todas las aguas caídas por precipitación, se unen para formar un solo curso de agua. Cada curso de agua tiene una cuenca bien definida, para cada punto de su recorrido r ecorrido (VILLÓN, 2011) La cuenca es aquella superficie en la cual el agua precipitada se transfiere a las l as partes topográficas bajas por medio del sistema de drenaje, concentrándose generalmente en un colector que descarga a otras cuencas aledañas, o finalmente al océano. La cuenca hidrológica, junto con los acuíferos, son las unidades fundamentales de la hidrología. (BREÑA Y JACOBO, 2006).

2.1.1. Clasificación de una cuenca. 2.1.1.1.

En relación al tamaño. Una cuenca se puede clasificar atendiendo a su tamaño, en cuencas grandes y cuencas pequeñas.

2.1.1.1.1. Cuenca grande Es aquella cuenca donde su área es mayor a 250 km2, donde predominan las características fisiográficas (pendiente, elevación, área, cauce). El efecto de almacenaje del cauce es muy importante.

2.1.1.1.2. Cuenca pequeña. Es aquella cuenca donde su área es menor a 250 km2, la forma y la cantidad de escurrimiento está influenciado por las características físicas (tipo de suelo y vegetación) del suelo. La cuenca pequeña responde a las lluvias de fuerte intensidad y pequeña duración.

2.1.1.2.

En función a la salida. Desde el punto de vista de la salida de una cuenca, existen dos tipos de cuencas: endorreicas y exorreicas.

2.1.1.2.1. Cuencas endorreicas. El punto de salida está dentro de los límites de la cuenca y generalmente es un lago.

2.1.1.2.2. Cuencas exorreicas. En las cuencas exorreicas el punto de salida se encuentra en los límites de la cuenca, pudiendo ser en otra corriente de agua o en el mar.

Figura 1.1. Tipos de cuenca

2.1.1.3.

En función a la elevación. Otra forma de clasificarlas, de clara aplicación en las cuencas andinas, basada en la elevación relativa de sus partes, se clasifica en: cuencas, alta, media y baja.

2.1.1.3.1. Cuenca alta. Llamado como cuenca cabecera o de recepción de la cuenca; por su posición, capta y almacena en los nevados y glaciares de sus cumbres, y en las lagunas y represamientos de las altiplanicies, la mayor parte de los aportes de la precipitación; además, tiene una cobertura vegetal típica de pastos o bosques, y una menor presión demográfica.

2.1.1.3.2. Cuenca media. De mayor pendiente relativa, con un caudal caracterizado por torrentes turbulentos, también se le denomina zona de transporte de sedimentos o de escurrimiento.

2.1.1.3.3. Cuenca baja. Cuenca de menor pendiente relativa, con un caudal de flujo continuo, cauce definido y amplia planicie de inundación, suele llamarse cono de deyección o zona de depósito.

2.1.2. Elementos de las cuencas. Las cuencas presentan los siguientes elementos: Parteaguas o divisoria de aguas, área de la cuenca y el cauce principal de la cuenca.

2.1.3. Parteaguas o divisoria de aguas Línea imaginaria formada por los puntos de mayor nivel topográfico, que separa la cuenca en estudio de las cuencas vecinas.

2.1.4. Área de la cuenca Superficie en proyección horizontal, delimitada por la divisoria de aguas.

2.1.5. Cauce principal de una cuenca Corriente que pasa por la salida de la cuenca; las demás corrientes se denominan cauces secundarios (tributarios). Las cuencas correspondientes a las corrientes tributarias se llaman cuencas tributarias o subcuencas. En la Figura 1.2, son expuestos los elementos de una cuenca.

Figura 1.2. Componentes de una cuenca

2.2.

Delimitación La delimitación de una cuenca, se hace sobre un plano o mapa a curvas de nivel (como el mapa de Costa Rica a escala 1:50 000), siguiendo las líneas del divotium acuarium (parteaguas) , la cual es una línea imaginaria, que divide a las cuencas adyacentes y distribuye el escurrimiento originado por la precipitación, que en cada sistema de corriente, fluye hacia el punto de salida de la cuenca. El parteaguas está formado por los puntos de mayor nivel topográfico y cruza las corrientes en los puntos de salida, llamado estación de aforo (VILLÓN, 2011). La cuenca hidrográfica se puede delimitar por medio de una carta topográfica, que tenga suficiente detalle de relieve del terreno. Entre las escalas más comunes se tienen, 1/25 000 y 1/50 000, aunque para fines de diseño e intervención, las escalas más recomendables pueden ser 1/10 000 o 1/5 000; el tamaño y complejidad del relieve de la cuenca indicarán tomar en cuenta la escala más apropiada (Figura 2). Terrenos planos requieren más detalle de las curvas de nivel y la escala será mayor, por los contrarios terrenos muy accidentados requerirán menor detalle de curvas a nivel y la escala podría ser menor (FAUSTINO, 2006).

Figrua 1.3 . Delimitación de una cuenca

La

frontera

de

una

cuenca

topográfica

y

su

correspondiente cuenca de agua subterránea, no necesariamente tienen la misma proyección horizontal, por lo que se puede realizar una delimitación topográfica (como se explicó anteriormente) o real, que corresponde a la delimitación considerando el aporte de las aguas subterráneas. (VILLÓN, 2011)

2.3.

Parámetros morfométricos de una cuenca Una cuenca hidrográfica o cuenca de drenaje de un río es el área limitada por un contorno al interior del cual las aguas de la lluvia que caen se dirige hacia un mismo punto, denominado salida de la cuenca hidrográfica. Es en suma, el área de captación de aguas de un río delimitado por el parte aguas. La cuenca hidrográfica actúa como un colector natural, encargada de evacuar parte de las aguas de lluvia en forma de escurrimiento. En esta transformación de lluvias en escurrimiento se producen pérdidas, o mejor desplazamiento de agua fuera de la cuenca debido a la evaporación y la percolación. Para este tipo de estudio no solamente interesa el volumen total a la salida de la cuenca, sino también su distribución espacial y temporal, para lo cual se necesita tener un buen conocimiento de sus características. El movimiento del agua en la naturaleza es una función compleja en la cual intervienen diversos factores, entre los cuales se pueden resaltar su clima y sus características fisiográficas (MAIDMENT, 1992).

2.3.1. Longitud, perímetro y ancho. La longitud, L, de la cuenca puede estar definida como la distancia horizontal del río principal entre un punto aguas abajo (estación de aforo) y otro punto aguas arriba donde la tendencia general del río principal corte la línea de contorno de la cuenca El perímetro de la cuenca o la longitud de la línea de divorcio de la hoya es un parámetro importante, pues en conexión con el área nos puede decir algo sobre la forma de la cuenca. Usualmente este parámetro físico es simbolizado por la letra mayúscula P (Figura 1.4.). El ancho se define como la relación entre el área (A) y la longitud de la cuenca (L) y se designa por la letra W (VILLON, 2011).

 

Figura 1.4. Longitud y perímetro de la cuenca

2.3.2. Área de la cuenca Se refiere al área proyectada en un plano horizontal es de forma muy irregular, se obtiene después de delimitar la cuenca .  Anteriormente se calculaba el área de la cuenca por los siguientes métodos:

Uso de la balanza analítica Uso del planímetro  Actualmente ya no se suele utilizar esos métodos, y a cambio de ellos se utilizan software como el ARGIS que son muy fáciles de emplear y no toman mucho tiempo.

2.3.3. Perímetro de la cuenca Se refiere al borde de la forma de la cuenca proyectada desde un plano horizontal, que se obtiene después de delimitar una cuenca. Debido a la forma irregular de la cuenca, el cálculo no se puede realizar por medio de fórmulas geométricas, para ello se emplean los siguientes métodos: Uso del mecante (hilo) Uso del curvímetro.

2.3.4. Longitud de una cuenca Se refiere a la longitud más grande que tiene la cuenca.

2.3.5. Ancho de la cuenca Se refiere a la longitud más gruesa que presenta dicha cuenca.

2.3.6. Factor de forma índice o factor de forma de una cuenca (F) Expresa la relación, entre el ancho ´promedio de la cuenca y su longitud, es decir:

     

Suponiendo que la cuenca de forma rectangular:

   

Si una cuenca tiene un F mayor que otra (tal es el caso de F2 en la figura 1.4.), existe mayor posibilidad de tener una tormenta intensa y simultánea, sobre toda la extensión de la cuenca. Por lo contrario, si la cuenca tiene un F menor, tiene menos tendencia a concentrar las intensidades de lluvias, que una cuenca de igual área pero con un F mayor.

Figura 1.5. Factor de forma para dos cuencas

2.3.7. Índice de compacidad (índice de Gravelious) Designado por Kc e igualmente propuesto por Gravelius, compara la forma de la cuenca con la de una circunferencia, cuyo círculo inscrito tiene la misma área de la cuenca en estudio. Kc se define como la razón entre el perímetro de la cuenca que es la misma longitud del parte aguas que la encierra y el perímetro de la circunferencia (MONSALVE, 2000). La ecuación de este coeficiente corresponde a: El índice de compacidad de una cuenca, definida por Gravelious, expresa la relación entre el perímetro de la cuenca y, el perímetro equivalente de una circunferencia, que tiene la misma área de la cuenca, es decir:

El índice de compacidad, trata de expresar la influencia del perímetro y el área de una cuenca en la escorrentía, particularmente en las características del hidrogramas. Si K=1, la

cuenca será de forma circular, por lo general, para cuencas

a

alargadas se espera que K1, tal como se muestra en el Cuadro 1, se trata de una cuenca redonda según VILLON (2002).

La longitud de los tributarios y el área de la cuenca hidrográfica de Imaza se relacionan para hallar la densidad de drenaje en toda la cuenca, el valor de Densidad de drenaje de la cuenca hidrográfica de Choras es de 0.63 tal como se puede observar en el cuadro 6, representa un valor bajo según el Cuadro 3 (DELGADILLO y PÁES (2008)) la cual al tener este valor indica un drenaje pobre. Según VILLON (2002) es un parámetro que indica la naturaleza de los suelos y también da una idea sobre la cobertura que existe en la cuenca. Valores altos de densidad de drenaje representan zonas con poca cobertura vegetal, suelos fácilmente erosionables, por el contrario, valores bajos, indican suelos duros, poco erosionables y cobertura vegetales densas. El comportamiento de la curva hipsométrica tiene una tendencia a un río en etapa de madurez con transporte de sedimentos y agua como se puede observar en la Grafico, con una altitud promedio de 3 317 msnm en el 50 % de su área acumulada, según LLAMAS (1993) la curva hipsométrica muestra el comportamiento de un rio: en su etapa de juventud donde predominan la producción de sedimentos y agua, la etapa de vejez donde se caracteriza por la deposición de sedimentos y la etapa media de equilibrio y madurez donde predomina el transporte de sedimentos y agua. La pendiente media de la cuenca hidrográfica tiene un valor de 18.9% (fuertemente inclinada) y la pendiente media del cauce un valor de 4.8% (moderadamente inclinada).

VI.

CONCLUSIÓN

- Se determinó que la cuenca hidrográfica tiene un área de 180.309485 km2 y un perímetro de 55.6571km, un coeficiente de compacidad Kc = 1.16, por lo que se caracteriza siendo una cuenca pequeña y redonda. - Se determinó la pendiente media de la cuenca 18.9 % clasificándose en Fuertemente inclinada y la pendiente media del cauce 1.18% clasificándose en Ligeramente inclinado, así como la longitud total de las corrientes 24 km y la densidad de drenaje con un valor de 0.6 km/km2. - Se elaboraron los mapas respectivos tales como mapa de: ubicación, localización pendiente, área y

perímetro de la cuenca, parámetros

morfométricos y georeferenciación.

VII.

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