Post on 09-Oct-2015
Aspectos hidrolgicos: cuenca hidrogrficaING. RICARDO MIGUEL VIVANCO VERANOUPLA FACULTAD DE INGENIERIA CIVILIRRIGACIONES
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Territorio delimitado por una divisoria, por donde agua de lluvia discurre y es drenada a travs de una red de cauces que fluyen hacia una corriente principal y por ste, hacia un nico punto de salida.Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Esquema de cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Cuenca hidrogrficambito territorial formado por un ro con sus afluentes y por un rea colectora de agua;rea drenada por un nico sistema fluvial, que cuenta con un solo punto de evacuacin.Todo curso de agua tiene una cuenca tributaria bien definida y nica en cualquier punto de su recorrido.
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Desembocadura Divisin de cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*A: Divisoria hidrogrficaB: Divisoria hidrolgicaCuenca hidrogrfica y cuenca hidrolgicaManto rocosoPrecipitacinEscorrentaEscorrentaFlujo subterrneoAB
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Caracterizacin de cuenca hidrogrficaUnidad hidrolgica delimitada por divisoria de agua, con nico punto de salida;Procesos hidrolgicos deben estudiarse dentro de una cuenca;Por ello es tan importante delimitacin de cuenca de inters y su caracterizacin.
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Divisoria de aguasDivisoria: lnea que delimita rea de cuenca.Permite dividir flujo de agua hacia diferentes cauces.
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Delimitacin de cuenca
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Delimitacin de cuencasDefinida red de drenaje (cuenca de inters - y vecinas -), se localiza puntos ms altos (X); se traza lmite de cuenca (-)
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Delimitacin de cuencas Se sigue lnea que une puntos ms elevados (divisoria de aguas), teniendo en cuenta que lneas de flujo son perpendiculares a curvas de nivel y hasta punto emisor de aguas del ro (punto de evacuacin).
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Delimitacin de subcuencaLmite de subcuenca
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*A partir de cualquier punto definido, puede establecerse la delimitacin de microcuenca. Delimitacin de microcuencas
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Delimitacin de cuencas
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Delimitacin de cuencaImagen de satlite que permite visualizar limites de cuenca o divisoria de aguas
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
Hidrologa. Cuenca hidrogrfica. S. Santayana V.*Caractersticas fsicas de cuenca Delimitacin de cuenca define: rea y permetro.Otras caractersticas: curvas hipsomtricas, altitud media y mediana, perfil del cauce, etc.
Hidrologa. Cuenca hidrogrfica. S. Santayana V.
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Area (A): rea de drenaje, limitada por divisoria de aguas;Permetro (P): longitud de la divisoria de aguas Longitud de cuenca (L): longitud a lo largo del cauce principal; Ancho (W): relacin entre rea y longitud de cuenca:W = A/LALPAPLCaractersticas fsicas de cuenca
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Curvas hipsomtricasCuenca se divide en reas parciales.Se determina cada rea parcial.
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Curvas hipsomtricas Se elabora cuadro de datos obtenidos de reas parciales de cuenca, para elaborar curvas hipsomtricas
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Curvas hipsomtricas Representan relacin entre altitud y rea acumulada por debajo o por encima de dicha altitudAltitud medianaSe elaboran curvas hipsomtricas.
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
Grfico1
975975
10001000
14001400
18001800
22002200
26002600
30003000
34003400
36003600
40004000
44004400
48104810
Area Acum % (-)
Area Acum % (+)
Area Acumulada (%)
Cota (msnm)
Curva Hipsomtrica
Curva Hipsomtrica (-)
Curva Hipsomtrica (-)
975975
10001000
14001400
18001800
22002200
26002600
30003000
34003400
36003600
40004000
44004400
48104810
Area Acum % (-)
Area Acum % (+)
Area Acumulada (%)
Cota (msnm)
Curva Hipsomtrica
Curva Hipsomtrica (+)
975
1000
1400
1800
2200
2600
3000
3400
3600
4000
4400
4810
0
0.2
6.05
14.83
27.41
39.17
53.02
69.71
83.76
97.56
99.46
100
975
1000
1400
1800
2200
2600
3000
3400
3600
4000
4400
4810
Area Acum. Encima (%)
Cota (m)
Curva Hipsomtrica (+)
Grfico6
0
0.1951219512
5.8536585366
8.7804878049
12.5853658537
11.756097561
13.8536585366
16.6829268293
14.0487804878
13.8048780488
1.9024390244
0.5365853659
Altitud (msnm)
Areas parciales (%)
Polgono de frecuencias de reas parciales
Hoja1
CotaAreas%Area Acum.%Area Acum.%
(msnm)ParcialesDebajo (km2)Encima (km2)
9750000205100
10000.40.200.40.2204.699.8
1400125.8512.46.05192.693.95
1800188.7830.414.83174.685.17
220025.812.5956.227.41148.872.59
260024.111.7680.339.17124.760.83
300028.413.85108.753.0296.346.98
340034.216.68142.969.7162.130.29
360028.814.05171.783.7633.316.24
400028.313.8020097.5652.44
44003.91.90203.999.461.10.54
48101.10.5420510000
Hoja1
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
Area Acum % (-)
Area Acum % (+)
Area Acumulada (%)
Cota (msnm)
Curva Hipsomtrica
Hoja2
Hoja3
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Altitud media de cuenca Altitud media (aritmtica):Hmed = (cota mayor + cota menor)/2Altitud media ponderada (H):Se obtiene empleando ecuacin:
Donde:Si = rea parcial de terreno entre curvas de nivel seleccionadas.hi =Altitud media de cada rea parcial comprendida entre curvas de nivel seleccionadas.A = rea total de cuenca.
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Polgono de frecuencias Grfico de barras de reas parciales (%) con respecto a altitudes (msnm) que las encierran.
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*ndice de compacidad o coeficiente de Gravelious (Kc)Relacin entre permetro de cuenca y permetro de un crculo equivalente, cuya rea es igual a cuenca en estudio. Indica regularidad de forma de cuenca y su influencia en mximas crecidas.
Kc = Permetro de cuenca/Permetro del crculo equivalente
Kc = Coeficiente de CompacidadP = Permetro de cuenca, en km.A = rea de cuenca, en km2
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Cuencas circulares y alargadasSi Kc = 1, cuenca ser de forma circular; con mayores crecientes (Tc de diferentes puntos de cuenca seran iguales).Por lo general, para cuencas alargadas, se espera Kc > 1.
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Rectngulo equivalente Rectngulo de igual rea, permetro, coeficiente de compacidad e hipsometra; relaciona permetro y rea de una cuenca, tratando de reducirla a dimensiones de un rectngulo.Curvas de nivel son rectas paralelas al lado menor, y desage de cuenca, que es un punto, queda convertido en lado menor del rectngulo.
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Rectngulo equivalenteKc = Coeficiente de CompacidadA = Area de la cuencaL = Lado mayor del rectngulol = Lado menor del rectngulo Para construccin del rectngulo, se parte del permetro, P, y rea de cuenca, A. Si lados menor y mayor del rectngulo son, respectivamente, L1 y L2, entonces: Solucin de este sistema de ecuaciones es:
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Rectngulo equivalenteL = 26.02 km; l = 6.61 km.e = ai/l; e5 = a5/l = 72.4/6.61 = 10.95 km.
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Perfil longitudinal del curso de agua
PuntoDist. de L (km)Cota (m)LABCDEF0,012.430.241.063.774.083.2 372 (*)400450500550600 621 (*)
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Pendiente media del cauce principal
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
Hidrologa. Cuenca hidrogrfica. S. Santayana V.*Pendiente media del cauce principalPendiente media
Hidrologa. Cuenca hidrogrfica. S. Santayana V.
Grfico2
975
1100
1300
1500
1700
1900
2100
2300
2500
2700
2900
3100
3300
3500
3675
Longitud (km)
Altitud (msnm)
Curva Hipsomtrica (-)
Curva Hipsomtrica (-)
975975
10001000
14001400
18001800
22002200
26002600
30003000
34003400
36003600
40004000
44004400
48104810
Area Acum % (-)
Area Acum % (+)
Area Acumulada (%)
Cota (msnm)
Curva Hipsomtrica
Curva Hipsomtrica (+)
975
1000
1400
1800
2200
2600
3000
3400
3600
4000
4400
4810
0
0.2
6.05
14.83
27.41
39.17
53.02
69.71
83.76
97.56
99.46
100
975
1000
1400
1800
2200
2600
3000
3400
3600
4000
4400
4810
Area Acum. Encima (%)
Cota (m)
Curva Hipsomtrica (+)
Grfico6
0.1951219512
5.8536585366
8.7804878049
12.5853658537
11.756097561
13.8536585366
16.6829268293
14.0487804878
13.8048780488
1.9024390244
0.5365853659
0
Altitud (msnm)
Areas parciales (%)
Polgono de frecuencias de reas parciales
Hoja1
CotaAreas%Area Acum.%Area Acum.%
(msnm)ParcialesDebajo (km2)Encima (km2)
9750.40.2000205100
1000125.850.40.2204.699.8
1400188.7812.46.05192.693.95
180025.812.5930.414.83174.685.17
220024.111.7656.227.41148.872.59
260028.413.8580.339.17124.760.83
300034.216.68108.753.0296.346.98
340028.814.05142.969.7162.130.29
360028.313.80171.783.7633.316.24
40003.91.9020097.5652.44
44001.10.54203.999.461.10.54
481000.0020510000
Hoja1
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
Area Acum % (-)
Area Acum % (+)
Area Acumulada (%)
Cota (msnm)
Curva Hipsomtrica
Hoja2
Cota (m)Longitud de cauce (km)Longitud acumulada (km)
975097500
11005.2511005.255.25
130012.7513007.512.75
150015.751500315.75
170019.751700419.75
190022.2519002.522.25
210024.521002.2524.5
230026.52300226.5
25002825001.528
270029.427001.429.4
290030.929001.530.9
310032.431001.532.4
330034.43300234.4
350035.935001.535.9
367537.1536751.2537.15
97509750
11001.2511001.25
13008.7513007.5
150015.7515007
170023.7517008
190025.2519001.5
210026.521001.25
230027.523001
250028.525001
270029.927001.4
290030.929001
310032.431001.5
330034.433002
350035.935001.5
367537.1536751.25
Hoja2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Longitud (km)
Altitud (msnm)
Perfil longitudinal
Hoja3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Longitud (km)
Altitud (msnm)
Perfil longitudinal
Hidrologa. Cuenca hidrogrfica. S. Santayana V.*Densidad de drenajeDensidad de drenaje (Dd): cociente entre longitud total de cauces de red de drenaje y superficie de cuenca:Dd = LT/A
Hidrologa. Cuenca hidrogrfica. S. Santayana V.
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Otros parmetros de cuenca Factor de forma (Rf): definido por Horton, como cociente entre superficie de cuenca y cuadrado de su longitud:
Extensin media del escurrimiento superficial (Es):
Es = A/4LT
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica*Densidad de caucesDensidad de cauces o frecuencia de ros: indica cuantas corrientes hay en una determinada rea de cuenca. Dr = R/AEjemplo:Dr = R/A = 7/40 = 0.175
IRRIGACIONES - Cuenca hidrogrfica
Hidrologa. Cuenca hidrogrfica. S. Santayana V.*Grado de ramificacin, orden de cauces y orden de cuenca
Hidrologa. Cuenca hidrogrfica. S. Santayana V.
Hidrologa. Cuenca hidrogrfica. S. Santayana V.*11234Cuencas de 4 orden1111113222Orden de cauces y de cuencaCuenca de 3er ordenOrden indica qu tan ramificado est el drenaje
Hidrologa. Cuenca hidrogrfica. S. Santayana V.
miguelingenieros@gmail.com
**El concepto de cuenca hidrogrfica.La cuenca es un sistema complejo compuesto cuando menos porun territorio, un sistema hidrogfico que la definelos ecosistemas terrestres y acuticos que la integran, la sociodemografala economa que opera y funciona con ella y sobre ella, Las formas de uso, aprovechamiento y apropiacin de los recursos naturales disponiblesPor la cultura y relaciones de los grupos socialesSin embargo, la definicin ms elemental define a la cuenca como: El territorio formado por una red de corrientes y flujos de agua, que transitan por la superficie terrestre en la bsqueda de una salida al mar o a un cuerpo de agua interior. La cuenca hidrogrfica tiene algunos elementos que la caracterizan:a) Un parteaguas, b) Una corriente principal, c) Una red de corrientes secundarias de distinto orden y un punto de encuentro con el mar o con un cuerpo de agua interior. *********************************