Características físicas de una hoya hidrográfica

Dependen de la morfología (forma, relieve, red de drenajes, tipos de suelos, capa vegetal, la geología, las prácticas agrícolas, etc.).

Área de drenaje: Es el área plana (proyección horizontal) incluida entre su divisoria topográfica

Forma de la hoya: Es una característica importante porque se relaciona con el tiempo de concentración, el cual es el tiempo necesario, desde que inicia la precipitación, para que toda la hoya contribuya a la sección de la corriente en estudio, es decir, el tiempo que toma el agua desde los limites más extremos de la hoya hasta llegar a la salida de la misma.

A) Índice de gravelius ó coeficiente de compacidad (Kc)

Es la relación entre el perímetro de la hoya y el perímetro de un círculo de igual área que la cuenca.

AreaCirculo=π r2

r=√ Aπ →r=( Aπ )12

K c=P

P'

donde :

P=Perímetro cuenca (Km )

P'=Perímetrocirculo = 2πr

A=Area cuenca (Km2)

K c=P2πr

→K c=P

2π ( Aπ

)12

= P

2π √A√ π

= P

√A 2 π√π

= P

√A(0,282)

“Cuanto más irregular es la cuenca mayor será su coeficiente Kc”

1) K c=1→Cuencacircular P=P'

2) K c>1

Mientras más irregular y alargada sea la cuenca mayor será el valor de Kc

Mientras más cerca este Kc del valor 1 producirá mayores corrientes.

Kc Forma de la cuenca Tendencia crecida

1- 1.25 De Casi circular a oval redonda Alta

1.25-1.5 De oval redonda a oval obolonga Media

1.5-1.75 De oval obolonga a rectangular Baja

B) Factor de forma (Kf)

Es la relación entre el ancho medio y la longitud axial de la hoya. La longitud axial (L) se mide cuando se sigue el curso de agua más largo desde la desembocadura hasta la cabecera más distante de la hoya. El ancho medio (B), se obtiene, cuando se divide el área por la longitud axial de la hoya.

K f=BL;B= A

L

K f=AL∗L

= A

L2

donde :

B=Anchomedio (Km)

L=Longitud axial (Km)

A=Area(Km2)

Kf de valor bajo está menos sujeto a crecientes que otra del mismo tamaño pero con mayor factor de forma.

“Dos cuencas de igual área y forma diferente no se comportan igual”

El tiempo que tarda una gota de agua en llegar desde el punto más lejano de la cuenca hasta la sección de desagüe no es el mismo.

A1 = A2

Relación área-perímetro tiene influencia en las características de la cuenca

K f=A

L2L mayor Kf pequeño Menos posibilidades de crecientes

L menor Kf mayor Mas posibilidades de crecientes

Densidad de drenaje ( Dd)

Dd=LsAdonde ; Ls=Longitud total de todos los cursos deagua (Km )

A=Area(Km2)

Dd=Km

Km2

Características Cuenca Dd

Hoya con drenaje pobre 0,5

Hoya con regular drenaje 0,5-1

Hoya con normal drenaje 1-1,5

Hoya excepcionalmente bien drenada 3,5

- Dd es valor pequeño

Los suelos son muy resistentes a la erosión, o muy permeables, el área es pobremente drenada.

- Dd Es valor alto

Refleja cuenca altamente disectada, responde rápidamente a una tormenta. Los suelos se erosionan o son relativamente impermeables, las pendientes son altas, cobertura vegetal escasa.

Características del relieve de una hoya

Pendiente de la cuenca:

Esta característica controla en buena parte la velocidad con la que se da la escorrentía superficial, y afecta el tiempo que lleva el agua de lluvia, para concentrarse en lechos fluviales que constituyen la red de drenaje de las hoyas

Li = Longitud de la curva i

D = ctte ancho entre curvas de nivel

di= ancho banda

S’= Pendiente promedio de toda la cuenca

A = Area total de la cuenca (Km2)

LL = Longitud total de todas las curvas de nivel en la cuenca (Km)

Si = Pendiente media de la banda di

ai = Area de drenaje correspondiente a la banda di en Km2

Si=Dd i; di=

aili→S i=

D lia i

Sustituyendo

S=∑ Siai

∑ a i

¿∑ D li

aia i

∑ ai=∑ D li

∑ ai=D ∑ li

∑ ai=D

LLA

Constante

S=DLLA

Curva Hipsométrica

Representa el estudio de la variación de la elevación de los varios terrenos de la hoya con referencia al nivel del mar.

Puede ser indicada por un gráfico que muestra el % de área de drenaje que existe por encima o por debajo de varias elevaciones.

1 2 3 4 5 6 7

Cota intervalo de clase (msnm)

Cota media del intervalo (msnm)

Area

(Km2)

Area

Acumulada(Km2)

Porcentaje Area %

Porcentaje

Acumulado %

2x3

940 – 920 930 1,92 1,92 1,08 1,08 1785,6

920 – 900 910 2,9 4,82 1,64 2,72 2639,0

900 – 860 890 3,68 8,5 2,08 3,8 3775,2

880 – 860 870 4,07 12,57 2,29 7,09 3540,9

177,25 100%

También puede hacerse graficando cota (m) vs Área acumulada (Km2)

Sirve la curva hipsométrica para definir las características gráficas de las cuencas.

Hoya con valles extensos y cumbres escarpadas

Hoyas con valles profundos y sabanas planas

Otra forma

Pendiente de Recta ab será pendiente cauce, A1 = A2.

Pendiente de la corriente principal

La velocidad de escurrimiento de las corrientes de agua depende de la pendiente de sus canales fluviales. A mayor pendiente mayor velocidad.

1.- Se debe determinar el perfil del rio desde sus cabeceras hasta el punto de concentración defesas. A partir del plano de topografía, midiendo longitudes acumuladas hasta cada cota dada.

S=[ LL1

√S1+L2

√S2+…+

Ln

√Sn

]2